Inhaltsverzeichnis
20 Getriebe — allgemein
(Funktionen, Grundbeziehungen, Bauarten, Baugröße, Bewegungsgleichungen, Lagerkräfte)
20.1
Grundbeziehungen für Getriebe und
Kupplungen
20.2
Vorgehensweise beim Entwerfen —
Pflichtenheft (Cheokliste)
20.3
Getriebe für konstante Übersetzung
20.3.1
Zahnradgetriebe
20.3.2
Kettengetriebe
20.3.3
Riemengetriebe
20.3.4
Reibradgetriebe
20.3.5
Baugröße und Gewicht von
Zahnradgetrieben
20.4 Verstellgetriebe
20.4.1
Bauarten
20.4.2
Pflichtenheft (Auswahlkriterien) für
stufenlos verstellbare mechanische Getriebe
20.5 Bewegungsvorgänge, Massenkräfte, Lagerkräfte
20.5.1 Berechnung von Kräften, Momenten, Leistungen
Geschwindigkeiten, Beschleunigungen
20.5.2
Umrechnung für unterteilte Massen
20.5.3
Umrechnung von Maßeinheiten
20.5.4
Antriebsmotor und Massenwirkung
20.5.5
Beispiele für
Beschleunigungsvorgänge
20.5.6
Berechnung der Lagerkräfte von
Getrieben
20.6 Literatur zu 20
21 Zahnradgetriebe — Grundlagen (Stirnräder)
21.1 Verzahnungsgeometrie — allgemein
21.1.1
Zeichen und Einheiten
für Verzahnungsgeometrie
21.1.2
Verzahnungsgesetz
21.1.3
Konstruktion von Eingriffslinie und
Gegenflanke
21.1.4
Übersetzung, Radienverhältnis
(Zähnezahlverhältnis), Momentenverhältnis
21.1.5
Weitere Verzahnungsgrößen
21.1.6
Profilüberdeckung e%
21.1.7
Gleit- und Wälzbewegung der
Zahnflanken
21.1.8
Überlegungen zur Wahl des
Zahnprofils
21.1.9
Flankenlinien (Geradverzahnung,
Schrägverzahnung); Innenverzahnung
21.1.10
Literatur zu 21.1 (s. Abschn. 21.3.9)
21.2 Nichtevolventische Verzahnungen
21.2.1
Zykloidenverzahnung
21.2.2
Kreisbogenverzahnung
21.2.3
Triebstockverzahnung
21.2.4
WTildhaber/Novikov-Verzahnung
(W/N-Verzahnung)
21.2.5
Literatur zu 21.2
21.3 Evolventenverzahnung
21.3.1
Erzeugung der Evolvente,
Eigenschaften
21.3.2
Bezugsprofile der Evolventenverzahnung,
Werkzeug-Bezugsprofile
21.3.3
Evolventenfunktion und allgemeine
Verzahnungsgrößen
21.3.4
Die einfachste Evolventenverzahnung:
Null-Verzahnung
21.3.5
Profilverschobene Verzahnung
21.3.5.1
V-Null-Verzahnung
21.3.5.2
V-Verzahnung
21.3.5.3
Satzräder mit Evolventenverzahnung
21.3.5.4
Aufzeichnen der Zahnform
21.3.6
Schrägverzahnung
21.3.7
Innenverzahnung (Hohlräder)
21.3.8
Grenzen der Verzahnungsgeometrie
21.3.9
Literatur zu 21.1 und 21.3
21.4 Verzahnungsgenauigkeit und -messung, Flankenspiel
21.4.1
Zeichen und Einheiten für
Verzahnungsgenauigkeit und Flankenspiel
21.4.2
Radkörpergenauigkeit und -toleranzen
21.4.3
Verzahnungs- und Gehäusegenauigkeit
21.4.4
Verzahnungstoleranzen,
DIN-Verzahnungsqualitäten
21.4.5
Sondervorschriften für Zahnprofil
und Flankenlinien
21.4.6
Flankenspiel, Getriebepassung
21.4.7
Ermittlung der Zahndioke
21.4.8
Literatur zu 21.4
21.5 Zahnkräfte, Verformungen, Korrekturen
21.5.1
Äußere Zahnkräfte, Drehmomente
21.5.2
Zahn Verformung, Zahnfedersteifigkeit,
Dreh Wegabweichungen
(statisch belastete, fehlerfreie Verzahnung)
21.5.3 Verteilung der Zahnkraft längs der Berührlinie
(statisch belastete, fehlerfreie Verzahnung)
21.5.4
Kraftaufteilung in Umfangsrichtung (fehlerbehaftete
Verzahnung)
21.5.5
Kraftverteilung längs der Zahnbreite
(fehlerbehaftete Verzahnung)
21.5.5.1
Wirksame Flankenlinienabweichung
21.5.5.2
Genauere Verfahren zur Bestimmung
der wirksamen
Flankenlinienabweichung
21.5.5.3
Näherungsverfahren zur Bestimmung
der Flankenlinienabweichung
durch Verformung
21.5.5.4
Näherungsansatz für die
Flankenlinien-Herstellabweichung
21.5.5.5
Näherungsverfahren zur Bestimmung der
Einflußfaktoren Kh$, üTjß
21.5.5.6
Genauere Berechnung von .Kh0 für symmetrisch gelagerte Ritzel
21.5.5.7
Planetengetriebe
21.5.6
Verzahnungskorrekturen
21.5.7
Innere dynamische Zahnkräfte —
Dynamikfaktor Kv
21.5.7.1
Zahnkräfte in verschiedenen
Betriebsbereichen
21.5.7.2
Resonanzgebiete, Bezugsdrehzahl N
21.5.7.3
Dynamikfaktor — Einflußgrößen,
Grenzbedingungen
21.5.7.4
Vereinfachte Bestimmung des
Dynamikfaktors
21.5.7.5
Berechnung des Dynamikfaktors bei
besonderen Getriebebauarten
21.5.8 Literatur zu 21.5
21.6 Getriebeschäden und Abhilfe, Entwicklungstendenzen
21.6.1
Allgemeine Maßnahmen, Entwicklungstendenzen
21.6.2
Grübchenbildung (pitting)
21.6.3
Abplatzer (spalling)
21.6.4
Graufleckigkeit (frosted areas,
micro-pitting)
21.6.5
Zahnbruch
21.6.6
Fressen
21.6.7
Verschleiß
21.6.8
Risse an Zähnen
21.6.9
Literatur zu 21.6 (s. Abschn. 21.8.5)
21.7Tragfähigkeitsberechnung — Grundlagen
21.7.1
Elastohydrodynamik — Schmierfilm und
Schmierdruck
21.7.2
Grübchenbildung (pitting)
21.7.2.1
An Zahnflanken auftretende Pressung
21.7.2.2
Zulässige Flankenpressung ffHP
21.7.3 Zahnbruch
21.7.3.1
Am Zahnfuß auftretende örtliche
Spannung
21.7.3.2
Zulässige Zahnfußspannung aFP
21.7.4 Fressen (Warmfressen)
21.7.4.1
Berechnungsgrundlagen — auftretende
Flankentemperatur
21.7.4.2
Zulässige Integraltemperatur i?int
P
21.7.5 Langsamlauf-Verschleiß
21.7.5.1 Berechnung des linearen Verschleißabtrages (Zahndickenminderung)
und der Verschleißmasse
21.7.5.2 Zulässiger Verschleiß
21.7.6 Literatur zu 21.7 (s. Abschn. 21.8.5)
21.S Tragfähigkeitsgrenzwerte, ihre Ermittlung und Anwendung
21.8.1
Verfahren (Tests) zur Ermittlung der
Tragfähigkeitsgrenzwerte,
Schadensdefinition
21.8.2
Schadenswahrscheinlichkeit, Wöhler- und Schadens-Linien,
Festigkeitswerte
21.8.3
Anwendung der an Standard-Prüfrädern
ermittelten Tragfähigkeitskennwerte
21.8.4
Überlegungen zur Wahl des
Sicherheitsfaktors
21.8.5
Literatur zu 21.6,7,8 und 22.3
21.9 Zahnradwerkstoffe, Wärmebehandlung, Vor- und Nachbehandlung
21.9.1
Kosten für Zahnradwerkstoffe,
Wärmebehandlung und zugehörige Bearbeitung
21.9.2
Allgemeines zu Werkstoffwahl, Vor-
und Nachbehandlung
21.9.3
Zur Frage: Gehärtete oder ungehärtete
Zahnräder?
21.9.4
Gußeisen, Stahlguß
21.9.5
Stähle ohne Oberflächenhärtung
21.9.6
Einsatzstähle — Einsatzhärtung
21.9.7
Vergütungsstähle — Induktions- und
Flammhärtung
21.9.8
Nitrier-, Vergütungs- und
Einsatzstähle — Nitrierhärtung
21.9.9
Vergütungsstahl — sonstige
Oberflächenhärtung
21.9.10
Sonstige Zahnradwerkstoffe
21.9.11
Werkstoffqualität und Festigkeit
21.9.12
Literatur zu 21.9
21.10 Schmierung
21.10.1
Wahl des Schmierstoffs
21.10.2
ölschmierung - Wahl der Ölart
21.10.3
Wahl der Öleigensehaften
21.10.4
Ölzuführung (Tauch-, Einspritz-,
Nebelschmierung)
21.10.5
Öltemperatur, -pflege, -Überwachung, -Wechsel
21.10.6
Fettschmierung
21.10.7
Sonstiges (Feststoffschmierung,
Notlaufschmierung)
21.10.8
Literatur zu 21.10
21.11 Verlustleistung, Wirkungsgrad, Erwärmung
21.11.1
Zeichen und Einheiten
21.11.2
Verlustleistung
21.11.3
Wirkungsgrad
21.11.4
W'ärmehaushalt (Kühlung, Heizung)
21.11.5
Berechnungsbeispiel
21.11.6
Literatur zu 21.11
21.12 Zahnradherstellung
21.12.1
Arbeitsprinzipien
21.12.2
Anwendungsbereich und Besonderheiten
der Herstellverfahren
21.12.2.1
Wälzfräsen
21.12.2.2
Wälzstoßen
21.12.2.3
Wälzhobein
21.12.2.4
Formfräsen
21.12.2.5
Formstoßen
21.12.2.6
Verzahnungsräumen
21.12.2.7
Wälzschälen
21.12.2.8
Verzahnungsschleifen
21.12.2.9
Verzahnungsschaben (Wälzschaben)
21.12.2.10 Verzahnungsläppen
21.12.2.11 Einlaufen mit Einlaufschmierstoff
21.12.3
Reparatur bei beschädigten
Zahnflanken
21.12.4
Literatur zu 21.12
21.13 Getriebegeräusch
21.13.1
Meß- und Abnahmeregeln — erreichbare
Geräuschqualität
21.13.2
Zeichen und Einheiten
21.13.3
Das Getriebe als Geräuscherzeuger
und -abstrahler
21.13.4
Das Getriebe als Schwingungssystem
21.13.5
Einfluß der Getriebe- und
Verzahnungsdaten
21.13.6
Einfluß des Werkstoffs und der
Herstellung der Zahnräder
21.13.7
Einfluß der Verzahnungsqualität
21.13.8
Sonstige Einflüsse auf das
Zahnradgeräusch
21.13.9
Einfluß der Laser
21.13.10 Abstrahleigenschaften des Gehäuses
21.13.11 Sekundäre Schallschutzmaßnahmen
21.13.12 Literatur zu 21.13
22 Stirnradgetriebe — Entwurf, Berechnung, Gestaltung
22.1 Entwerfen eines Getriebes
22.1.1
Vorgehen bei Entwurf und Konstruktion
22.1.2
Oetriebebauform, Anschluß an Motor
und Arbeitsmaschine
22.1.3
Aufteilung der Gesamtübersetzung in
Getriebestufen
22.1.4
Überschlägige Bestimmung der
Hauptabmessungen: Durchmesser, Achsabstand
22.1.5
Wahl der Zahnbreite b oder
der Verhältniswerte b/d1% b'a
22.1.6
Wahl von Zähnezahl zl und
Modul ot
22.1.7
Geradverzahnung —
Schrägverzahnung/Schrägungswinkel
22.1.8
Wahl des Bezugsprofils und der
Profilverschiebung
22.1.9
Berechnung der Verzahnungsdaten
22.1.10
Lagerkräfte: Rechenschema s. Absehn.
20.5
22.1.11
Entwurfsschema und Beispiel
22.1.12
Literaturhinweis
22.2 Gestaltung von Stirnradgetrieben
22.2.1
Getriebebauform und Anordnung der
Zahnräder
22.2.2
Anschluß an Antriebs- und
Arbeitsmaschine
22.2.3
Gestaltung der Zahnräder
22.2.4
Gestaltung der Ritzelwellen
22.2.5
Gestaltung der Gehäuse
22.2.6
Lagergestaltung und Lngerwahl
22.2.7
Gestaltung der Wellen, Dichtungen.
Gehäusedeckel
22.2.8
Auswuchten
22.2.9
Literatur zu 22.2
22.3 Nachweis der Tragfähigkeit, Rechenschema. Beispiele
22.3.1
Zeichen und Einheiten
22.3.2
Allgemeine Einflußgrößen
22.3.3
Grübchentragfähigkeit
22.3.4
Zahnfußtragfähigkeit
22.3.5
Freßtragfähigkeit (Warmfressen)
22.3.6
Beurteilung der Kaltfreßgefahr (s.
Absehn. 21.6.6 und 21.7.1)
22.3.7
Verschleißtragfähigkeit
22.4 Kunststoffzahnräder
22.4.1
Eigenschaften gegenüber
Stahlzahnrädern. Anwendung
22.4.2
Werkstoffe, Erzeugen der Verzahnung
22.4.3
Besonderheiten der Herstellung von
Zahnrädern aus thermoplastischen
Werkstoffen
22.4.4
Zeichen und Einheiten
22.4.5
Tragfähigkeit von
Kunststoffzahnrädern
22.4.6
Hinweise zur Konstruktion
22.4.7
Rechenschema und Beispiele
22.4.8
Literatur zu 22.4
22.5 Besondere Zahnradgetriebe und Anwendungen
22.5.1 Einfache Planetengetriebe mit Einfachplaneten
22.5.1.1 Literatur zu 22.5.1
22.5.2 Spielarme Zahnradgetriebe
22.5.2.1 Literatur zu 22.5.2
22.5.3 Hinweise zur Feimverktechnik. extrem kleine Zähnezahlen
22.5.3.1 Literatur zu 22.5.3
22.5.4 Elliptische und exzentrische Zahnräder
22.5.4.1 Literatur zu 22.5.4