„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: [email protected]
Höhere Lehranstalt für Wirtschaftsingenieurwesen
Konstruktion und Projektabwicklung „GETRIEBE“
ING-PAED IGIP DIPL.-ING Gabriele Schachinger
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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“
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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.
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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
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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!
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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)