Simulation von Riementrieben mit und ohne Spannelementen

FKM 1999 Heft Nummer 240 Vorhaben Nr. 206
Kurzfassung:
Simulationsberechnungen in Antriebssträngen sind erforderlich, um bereits in der Auslegungsphase Aussagen über ihr Betriebsverhalten machen zu können. Um den Versuchs- und Testaufwand wirkungsvoll zu reduzieren, bedarf es genauer Berechnungsmodelle, die die relevanten Effekte möglichst wirklichkeitsgetreu wiedergeben. Für Synchronriemengetriebe waren solche Modelle bisher nicht verfügbar. Die verwendeten Verfahren gaben das übertragungsverhalten lediglich in ausgewählten Betriebspunkten richtig wieder sie waren nicht in der Lage, den teilweise drastischen Einfluss von Betriebsparametern, vor allem der Vorspannkraft und deren Zusammenwirken mit den Betriebskräften, richtig abzubilden. Insbesondere bei Mehrscheibentrieben kommt dieser Tatsache eine zentrale Rolle zu, da die Lastverteilung in den einzelnen Riementrumen von der Belastungssituation im gesamten Riementrieb stark abhängt. Um eine realitätsnahe Simulation von Synchronriemengetrieben zu ermöglichen, war ein Berechnungsmodell zu erstellen, das insbesondere die Vorgänge auf den Umschlingungsbögen in hinreichender Güte abbildet. Neben den Bettungsmechanismen am Riemenzahn und -zahngrund (spielbehaftete Steifigkeit, Reibung) waren die Einlaufverhältnisse des Riemens in die Scheiben und die Teilungsdifferenzen zwischen Riemen und Scheiben zu modellieren. Um dem zunehmenden Einfluss automatischer Spannelemente in Synchronriemengetrieben gerecht zu werden, war ein Spannelement-Wirkmodell zu erstellen und in die Simulationsberechnung einzubauen. Die Gültigkeit der Simulationsmodelle wurde durch Vergleich mit Messergebnissen belegt und die Anwendbarkeit der Berechnungsprogramme nachgewiesen. Die sehr hohen Rechenzeiten erfordern eine Entfeinerung des Programms für den praktischen Einsatz. Das Ziel des Vorhabens wurde erreicht.

Berichtsumfang:
126 S., 73 Abb., 33 Lit

Beginn der Arbeiten:
01.07.96
Ende der Arbeiten:
30.06.98

Zuschussgeber:
BMWi I AiF-Nr. 10287

Forschungsstelle:
Institut für Maschinenkonstruktion Fachgebiet Konstruktionslehre Technische Universität Berlin

Leitung:
Prof. Dr.-lng. H. Mertens

Bearbeiter:
Dipl.-lng. A. Heubner Dipl.-lng. R. Librentz

Obmann:
Dr.-lng. J. Weber I Dr.-lng. P. Solfrank

Vorsitzender des Beirats:
Prof. Dr.-lng. H. Kipphan