Entwurf einer Getriebestufe (PDF)

Studienarbeit aus dem Jahr 2017 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau, Hamburger Fern-Hochschule, Sprache: Deutsch, Abstract: Die vorliegende Hausarbeit zeigt, wie man eine Getriebestufe konstruiert. Hierfür werden Berechnungen durchgeführt, die auch die Getriebestufe betreffen. Schließlich folgen eine Fertigungszeichnung der Antriebswelle sowie die Konstruktionsbeschreibung. Darüber hinaus enthält diese Arbeit Schnittzeichnungen von einer Getriebestufe mitsamt Stückliste sowie von einer Ritzelwelle.

Um die Bauweise möglichst klein zu halten, wird der annähernd kleinstmögliche Wellendurchmesser für die Berechnung des Fußkreisdurchmessers df1 gewählt. Anschließend werden die weiteren Ritzel- und Zahnrad-Maße bestimmt. Um eine möglichst geringe Spanabnahme zu gewährleisten und Absätze und Kanten zu vermeiden, wird das Ritzel so konstruiert, dass die Zahnradgeometrie in die Vollwelle eingefräst wird. Dabei ist zu erwähnen, dass die Mindestbreite b1 eingehalten wird. Die Flanken der Zahnradgeometrie an der Ritzelwelle werden durch den Fräser bestimmt und sind hier nicht weiter angegeben. Es wird ständig darauf geachtet, dass eine kleinstmögliche Bauweise realisiert wird. Da hierbei das Ziel verfolgt wird, aufgrund von vereinfachten baulichen Maßnahmen am Gehäuse sowohl an der Antriebs- als auch an der Abtriebswelle den identischen Lagerabstand zu verwenden, wird dementsprechend der größere der beiden Lagerabstände gewählt und mit diesem weitergerechnet.

Da die Kräfte am Zahnrad nicht die Kräfte an den Lagern sind, werden über das dreidimensionale Ersatzmodell die in Abhängigkeit zum Lagerabstand stehenden Auflagerkräfte an den Lagern berechnet. Daraus resultiert eine deutlich geringere Belastung der Loslager zu den Festlagern. Durch die anschließende Lebensdauer-Berechnung werden dementsprechend die Lagergrößen so angepasst, dass die Lebensdauer von 10.000 Stunden nicht unterschritten wird. Da diese Berechnung anschließend auf Vergrößerungen der Lagergrößen führt, wird geprüft, ob diese Veränderungen auch Auswirkungen auf den Lagerabstand haben. Da wir über den Sicherheitsabstand variieren können, wird dieser dementsprechend angepasst, um keine Veränderung des Lagerabstandes herbeizuführen.