„Konstruktion eines Getriebes“ -...

„Konstruktion eines Getriebes“

Konstruktion und Projektabwicklung 2012/2013

Schuljahr: 2012/2013

Jahrgang:

Betreuer/Betreuerin:

4CHWIM

Robert Hauß

Gabriele Schachinger

Student:

Katalog Nr.:

Ausgabedatum: 11.2.2013

Abgabedatum: 09.4.2013

tgm | Technologisches Gewerbemuseum | Höhere Technische Bundes- Lehr- und Versuchsanstalt Wexstraße 19-23 | A-1200 Wien | ( +43 1 33126 DW692 | E-Mail: gabriele.schachinger@tgm.ac.at  

Höhere Lehranstalt für Wirtschaftsingenieurwesen

Konstruktion  und  Projektabwicklung                                                                                    „GETRIEBE“                                                                                                                                                                                  

ING-PAED IGIP DIPL.-ING Gabriele Schachinger

tgm | Technologisches Gewerbemuseum | Höhere Technische Bundes- Lehr- und Versuchsanstalt Wexstraße 19-23 | A-1200 Wien | ( +43 1 33126 DW692 | E-Mail: gabriele.schachinger@tgm.ac.at

Die   Aufgabenstellung   umfasst   die   Konstruktion   eines   Getriebes,   basierend   auf   nachfolgend   angeführten  Rahmenbedingungen.  

Abb.  1:  Schematische  Darstellung  des  Getriebes  

Für  den  Antrieb  einer  Fördermaschine  soll  ein  Getriebe  mit  geradverzahnten  Stirnrädern  konstruiert  werden.  Als   Antrieb   ist   ein   Drehmomentmotor   mit   aufgesetztem   Ritzel   vorgesehen.   Der   Antrieb   erfolgt   über   ein  Zahnrad   auf   der   Welle   der   Fördermaschine.   Diese   Welle   liegt   auf   der   gleichen   Höhe   wie   die  Antriebsmotorenwelle.  Die  Antriebswelle  ist  seitlich  versetzt  angeordnet.  Da  die  maximale  Übersetzung  pro  Stufe  4:1  nicht  überschreiten  soll,  ist  für  die  vorliegenden  Betriebsbedingungen,  vergleiche  technische  Daten  nachstehend   angegeben)   ein   2-­‐stufiges  Getriebe   vorzusehen.   Bei   der   Erarbeitung  der   Konstruktion   ist   von  einer  Einzelfertigung  auszugehen  und  eine  kostengünstige  Lösung  anzustreben.  

Technische  Daten:  

• Drehstrommotor   mit   Käfigläufer   nach   DIN   42673   (Bauform   IM   B3)   Baugröße   160M    (siehe  RM/TB:16-­‐21)  

• Antriebsleistung  11  kW  • Antriebsdrehzahl  nAn=3000  U/min  • Abtriebsdrehzahl  des  Getriebes/  Antriebsdrehzahl  der  Antriebsmaschine  nAb  =  ca.  300  U/min  • Maximale  Übersetzung  pro  Stufe  iSt=4  

Konstruktion  und  Projektabwicklung                                                                                    „GETRIEBE“                                                                                                                                                                                  

ING-PAED IGIP DIPL.-ING Gabriele Schachinger

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Kriterien  zur  Ausführung  und  Erfüllung  der  Aufgabenstellung  

Zur  Lösungsfindung:  

• Erstellung  einer  Anforderungsliste    • Durchführung  einer  Funktionsanalyse  der  Getriebezwischenwelle  

Abb.  2:    Zum  leichteren  Verständnis  Vorlage  einer  Getriebezwischenwelle.  (Als  Lösungsvariante  ist  diese  jedoch  nicht  weiter  zu  verfolgen!)      

• Bildung  von  mind.  2  Lösungsvarianten  und  Auswahl  der  ausgeführten  Varianten  durch  eine  geeignete  Bewertung  

• Erstellung  eines  Getriebeplans  mit  Angabe  aller  für  die  Berechnung  notwendigen  Daten.  

Konstruktion  und  Projektabwicklung                                                                                    „GETRIEBE“                                                                                                                                                                                  

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Zur  Konstruktion:  

  Überschlägige  Auslegung  aller  Zahnradpaare  mit  Angabe  von:  

• Modul  • Zähnezahl  • Teilkreisdurchmesser  • Zahnradbreite  • Achsabstand  • Zahnradwerkstoff  • Getriebewirkungsgrad  

Komplette  Zwischenwelle  mit:  

• Zahnrädern  und  Anbindung  an  die  Welle  • Lagerung  der  Welle  mittels  Wälzlager  als  Los-­‐  und  Festlager  ausgelegt  • Getriebegehäuse  mit  Lagergehäuse  (keine  Fertiglagergehäuse  als  Zukaufteile  einsetzen)  als  

Schweißkonstruktion  mit  gemeinsamer  Grundplatte  und  Anbindung  des  Antriebsmotors.  Das  Getriebegehäuse  ist  für  eine  Tauchschmierung  auszulegen.  

Zur  Berechnung:  

• Bestimmung  der  Kräfte  an  der  Zwischenwelle  o Biegemomentverlauf  in  den  Ebenen  o Bestimmung  der  Zahnkräfte  o Bestimmung  der  Lagerkräfte  

• Auslegung  der  Wälzlager  • Festigkeitsnachweis  der  Zwischenwelle  (statisch  und  dynamischer  Sicherheitsnachweis)  • Festigkeitsnachweis  für  die  Passfeder  der  Antriebswelle  • Verformung  der  Zwischenwelle  • Festigkeitsnachweis  für  den  Antriebswellenzapfen  (statisch  und  dynamisch)  • Festigkeitsnachweis  für  eine  eventuell  vorhandene  Passfeder  der  Antriebswelle  • Überprüfung  der  zulässigen  Wellenbelastung  des  E-­‐Motors  

Konstruktion  und  Projektabwicklung                                                                                    „GETRIEBE“                                                                                                                                                                                  

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Die  komplette  Abgabe  erfolgt  elektronisch  als  eine  einzige  pdf-­‐Datei  und  in  Papierform!!    

Diese  hat  zu  beinhalten:  

• Deckblatt  (=  Angabe)  

• Inhaltsverzeichnis  

• Produktdokumentation  

• Stückliste  

• Berechnung  

• 2  D/  3D  –  Fertigungszeichnungen,  Zusammenstellungszeichnung    Die   Zusammenstellungszeichnung   hat   die   erforderlichen   Schnittdarstellungen   zu   beinhalten.  Sämtlich  erforderliche  Fertigungszeichnungen  sind  mit  aufgesetzter    Stücklistenzeile  auszufertigen.  

• Anhang  (sämtliche  in  der  Konstruktion  verwendeten  Zukaufteile,  Normteile  sind  in  Form  eines  Anhanges    beizulegen!)    

• Montage-­‐/  Wartungsanleitung  

• Zeitmanagementplan  

• Arbeitsplan  der  Getriebezwischenwelle  

Speichern  sie  in  einem  separaten  Unterverzeichnis  des  USB-­‐Sticks  die  3  D  -­‐  parametrischen  Bauteil-­‐  und  Baugruppendateien,  ergänzend  zum  elektronischen  Projektbericht.    In  der    Zusammenstellungsbaugruppe  sind  die  einzelnen  Bauteile  entsprechend  ihrer  Funktion  farblich  differenziert  auszuführen!  

Konstruktion  und  Projektabwicklung                                                                                    „GETRIEBE“                                                                                                                                                                                  

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Ergänzende  Kriterien  zur  Ausführung  

• PROJEKTDOKUMENTATION:  Verwenden  Sie   für   ihre  komplette  Projektdokumentation  die   Ihnen  zur  Verfügung   gestellte   Vorlage.   Gliedern   Sie   Ihre   Arbeit   in   übersichtlicher   Form,   führen   Sie   Ihre  Dokumentation  unterstützt  mit  Skizzen  aus  und  begründen  Sie  laufend  Ihre  Angaben.    

• BERECHNUNG:   Gliedern   Sie   Ihre   Arbeit   in   übersichtlicher   Form,   führen   Sie   Ihre   Berechnungen   an  Hand   von   Skizzen   aus   und   begründen   Sie   laufend   Ihre   Überlegungen.   Bedenken   Sie,   dass  Berechnungen   und   Entwurf   parallel   ablaufen   und   achten   Sie   auf   verfügbare   Abmessungen  entsprechend   der   Maßnormen.   Geben   Sie   für   Ihre   gewählten   Daten   die   Quelle   an   und   legen   Sie  Kopien   (auch   wenn   in   Ihren   Schulbüchern   vorhanden)   in   Form   eines   Anhanges   bei.   Heben   Sie  Zwischenergebnisse,  gewählte  Werkstoffe,  festgelegte  Abmessungen  und  Rohmaße,  etz.  Am  rechten  Blattrand  hervor.  

• ZEICHNUNGEN:  Die  2D/3D-­‐Zeichnungen  sind  in  der  Form  o Projektnummer-­‐Klasse.Katalognummer/Teamnummer.Zeichnungsnummer  o 2-­‐4C.05.00     ....  Zusammenstellungszeichnung  

2-­‐4C.05.0x     ....  fortlaufende  Fertigungszeichnungen  2-­‐4C.05.STKL     ....  Stückliste  

zu  beschriften  und  zu  speichern.    • MONTAGE-­‐/  WARTUNGSANLEITUNG:  Gliedern  Sie  Ihre  Arbeit  in  übersichtlicher  Form,  führen  Sie  Ihre  

Anleitung  unterstützt  mit  Skizzen  aus  und  begründen  Sie  laufend  Ihre  Angaben.  • ARBEITSPLÄNE:   Verwenden   sie   hierzu   die   Ihnen   bereitgestellte   Vorlage.   (Zu   finden   unter  

http://tgm.1hilfe.at  im  Bereich  Diverses)