- AutorIn
- M.Sc. Marius Jakob Technische Universität Clausthal
- Titel
- Methode zur Gestaltung anwendungsabhängiger Mitnehmerverbindungen
- Untertitel
- Leichtbau und Steigerung der Tragfähigkeit durch dünnwandige Profilwellen
- Zitierfähige Url:
- https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-341052
- Konferenz
- 11. SAXSIM - SAXON SIMULATION MEETING. Chemnitz, 26.03.2019
- Quellenangabe
- 11. SAXON SIMULATION MEETING : Präsentationen und Vorträge des 11. Anwendertreffens am 26. März 2019 an der Technischen Universität Chemnitz
- Abstract (DE)
- Dieser Vortrag beschreibt ein methodisches Vorgehen zur Auslegung von Bauteilen, die von mehreren Eingangsgrößen und mehren Zielgrößen bestimmt sind. Als Praxisbeispiel wird eine dünnwandige Mittnehmerwelle untersucht. Im Automotivbereich besteht auf Grund der Forderungen nach Leichtbau und höherem Leistungsgewicht verstärkt der Wunsch nach einer hohen Auslastung über das ganze Bauteil hinweg. Eine Gewichtsreduktion kann durch Materialeinsparungen an unkritischen Stellen, wie zum Beispiel im Wellenkern einer Zahnwelle, erreicht werden. Die Verwendung von dünnwandigen Rohren als Ausgangsmaterial, aus denen lastangepasste Zahnprofile umformend hergestellt werden, versprechen eine deutliche Steigerung der Drehmomentübertragbarkeit bezogen auf den Materialeinsatz. Dazu wird eine neue Verzahnungsgeometrie entwickelt. Das Profil wird über eine Vielzahl an Parametern definiert, welche die Form und damit die Drehmomentübertragbarkeit beeinflussen. Durch die Verwendung einer bidirektionalen Schnittstelle kann eine Zahn-Geometrie in einem CAD-Programm mit einem FEM-Programm gekoppelt werden. Es zeigt sich, dass sich einige Geometrieparameter bereits durch die Wahl des Ausgangsrohres ergeben oder vorab festgelegt werden können. Mit vorgegebenem Außendurchmesser und Wandstärke des Ausgangsrohres sowie der Zähnezahl verbleiben bei dieser Profilform nur weitere fünf Parameter, welche hinsichtlich der Drehmomentübertragbarkeit zu optimieren sind. Mit Hilfe von numerischen Variantenberechnungen, welche sich nach den Vorgaben eines statistischen Versuchsplanes / Design of Experiments durch Veränderung der Parameter ergeben, kann ein mathematisches Ersatzmodell gebildet werden. Dieses beschreibt die (Wechsel-)Wirkungen der Eingangsgrößen auf die Ausgangsgrößen, wie zum Beispiel der Einfluss des Fußkreisdurchmessers und des Eingriffswinkels auf die dynamische Beanspruchbarkeit. Mit Hilfe von Optimierungsalgorithmen kann ein Optimum der Parameter an Hand des Ersatzmodelles ohne erneute aufwändige FEM-Berechnung gefunden werden.
- Freie Schlagwörter (DE)
- Dünnwandig, Zahnwelle, Profil, Leichtbau, FEM, statistische Versuchsplanung, Varianten, Umformung, Rohre, DoE, Design of Experiments
- Freie Schlagwörter (EN)
- splined shafts, thin-walled, tubes, profile shafts, FEM, DoE, design of experiments, torque, design, cold forming
- Klassifikation (DDC)
- 629
- Normschlagwörter (GND)
- Leichtbau, Versuchsplanung, Wechselwirkung, Auslegung, Optimierung, Umformen
- Publizierende Institution
- Technische Universität Chemnitz, Chemnitz
- Version / Begutachtungsstatus
- angenommene Version / Postprint / Autorenversion
- URN Qucosa
- urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-341052
- Veröffentlichungsdatum Qucosa
- 05.07.2019
- Dokumenttyp
- Konferenzbeitrag
- Sprache des Dokumentes
- Deutsch