Bøger af Hans-Gunther Rachner

Die vorliegende Arbeit befagt sich mit den Drehschwingungen eines Zwei­ rad-Kettentriebes. Dabei sei als Zweirad-Kettentrieb im Zusammenhang der folgenden Untersuchung das in Abbildung 1 gezeigte Ersatzsystem bezeich­ net. (5) -_. -4---tl1J- (3) (2) A b b i I dun g 1 Das Ersatzsystem - Zweirad-Kettentrieb - fiir die Berechnung von Drehschwingungen Die Kette (1) dient zur Leistungsiibertragung vom treibenden Kettenrad (2) zum getriebenen Rad (3). Die Kette wird als masselose Feder angenommen. Die Kraftmaschine, die auf das treibende Rad wirkt und die Arbeitsmaschi­ ne am getriebenen Rad werden zu tragen Drehmassen (4) und (5) zusammen­ gefagt. Die Wellen zwischen den Drehmassen und den Kettenradern und die Kettenrader selbst werden als starr angenommen. Als Drehschwingung seien die Vorgange bezeichnet, bei denen die treibende und getriebene Welle ihrer gleichformigen Drehbewegung iiberlagerte perio­ dische Drehschwingungen ausfiihren, wodurch die Kette eine schwellende Belastung erfahrt. Das System sei durch die Drehmomente Md1 und Md2 unter Vorspannung ge­ setzt. Daraus ergibt sich bei gleichformiger Drehbewegung der Ketten­ rader eine konstante Zugkraft in der Kette von der Groge P. Solange die dynamische Lastamplitude in der Kette kleiner als P ist, kann fiir die Kette eine line are Federkennlinie als brauchbare Naherung angenommen werden. Sobald die dynamische Lastamplitude groger als P ist, mug der Berechnung eine geknickte, nichtlineare Federkennlinie zugrunde gelegt werden, da die Kette nicht in der Lage ist, Druckbeanspruchungen aufzu- Seite 5 nehmen.

Aus der Zusammenarbeit des Instituts mit der kettenherstellenden Indu­ strie ergab sich eine weitgehende Unklarheit in der Frage, welche Ge­ sichtspunkte bei der Auslegung einer Kettenradverzahnung zu beachten sind. Vor Verabschiedung der Normblätter DIN 8186 bis 8188 wurden daher von der Kettenindustrie Untersuchungen angeregt mit dem Ziel 1. wesentliche Einflußgrößen zu bestimmen, die die Auslegung einer Ket­ tenradverzahnung betreffen. 2. Richtlinien zu erarbeiten, die die Festlegung einer Kettenradver­ zahnung für Sonderfälle ermöglichen. 3. Eine Beurteilung der jetzt als Normblätter DIN 8186 bis 8188 festge­ legten Normverzahnung abzugeben. Die folgenden Untersuchungen beziehen sich im wesentlichen auf eine zweckmäßige Gestaltung der Zahnform. Es wird angegeben, in welchem Zu­ sammenhang die Zahnform zu den maßgebenden Daten des jeweiligen Triebes stehen und es wird versucht, nach dem jetzigen Stand der Untersuchungen eine günstige Zahnform zu bestimmen. 2. Die für die Geometrie der Kettenrad-Verzahnung wesentlichen Merkmale Die für die Geometrie der Kettenrad-Verzahnung wesentlichen Merkmale sind: Der Flankenwinkel, das Zahnlückenspiel und die Ausrundungsradien. Bei Rädern mit geraden Zahnflanken lassen sich alle denkbaren Zahnformen durch Variation des Flankenwinkels und des Zahnlückenspieles erreichen, wie die folgende Abbildung 1 zeigt. Die Herstellung von Rädern mit geraden Zahnflanken ist durch Wälzfräser nur möglich, wenn für jedes Rad ein besonderer Fräser zur Verfügung steht. Deshalb sind schon aus wirtschaftlichen Erwägungen Räder mit ge­ krümmten Zahnflanken üblich.

Mit dem vorliegenden Buch habe ich versucht, den Konstrukteuren und Stu­ dierenden einen möglichst umfassenden Überblick über die vielseitigen Fragen zu geben, welche sich bei der Auslegung eines Kettentriebs ergeben können. In allen Abschnitten, in denen dies geraten erschien, sind die behandelten Be­ rechnungsmethoden durch Zahlenbeispiele ergänzt. Die an den Abschnitt IV an­ geschlossenen Zahlenbeispiele können als Anhalt für die praktische Auslegung eines Kettentriebs dienen. Für den Praktiker dürften außerdem das zusammengestellte Zahlenmaterial und die im Abschnitt V gezeigten Fotografien ausgeführter Ketten­ triebe von Interesse sein. Aus der Vieleckwirkung der Kettenräder ergeben sich einige für Kettentriebe charakteristische Eigenschaften. So wird die Kinematik und Dynamik eines Ketten­ triebs durch die mit dem Ausdruck Vieleckwirkung umschriebenen Vorgänge maß­ geblich bestimmt. Es war daher unvermeidlich, in einigen Abschnitten auf diese Fragen näher einzugehen. Da jedoch bei der Wahl einer genügend großen Zähne­ zahl der Kettenräder die durch die Vieleckwirkung beeinflußten Probleme in den meisten Fällen ohne weiteres beherrscht werden können, wird dem eiligen Leser empfohlen, die Abschnitte III.B.2-7 zu überschlagen. Es ist mir bekannt, daß insbesondere in der Frage der für Kettentriebe wichtigen Verschleiß berechnung heute noch verschiedene Ansichten bestehen. Da aber keiner der bisherigen Vorschläge für eine Verschleiß berechnung für sich in Anspruch nehmen kann, diese schwierige Frage abschließend gelöst zu haben, und zudem zur Zeit noch umfangreiche Untersuchungen auf diesem Gebiet durchgeführt werden, habe ich mich entschlossen, die in DIN 8195 angegebene Methode der Verschleißberechnung im wesentlichen zuübernehmen.