Vordimensionierung einer Welle < Maschinenbau < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) überfällig  | | Datum: | 13:58 Di 25.12.2012 | | Autor: | weeky |
| Aufgabe | [Dateianhang nicht öffentlich]
Für einen Kleinbremsenprüfstand soll eine Schwungradeinheit als separate Baugruppe
konstruiert werden, die auf einen bestehenden Maschinenträger montiert werden kann. Das
Schwungrad soll auf einer Welle sitzen, die in zwei Lagerböcken mit einer Fest-Los-
Anordnung gelagert werden soll. Zur einfacheren Montage und Demontage sollen die
Lagerböcke in der Horizontalen geteilt sein.
1. Wellen-Dimensionierung und Welle-Nabe-Verbindungen
a) Die Schwungradeinheit des Kleinbremsenprüfstands wird von einem Elektromotor mit
einem Spitzen-Drehmoment von 54 Nm beschleunigt, wobei der Prüfstand für
Bremsen mit einem maximalen Bremsmoment von 155 Nm ausgelegt werden soll.
Die Welle der Schwungmasseneinheit soll aus E335 gefertigt werden, für den eine
zulässige Torsionsspannung von
für die Vorauslegung angenommen
werden kann. Bestimmen Sie jeweils den Mindestwellendurchmesser der Welle in
dem Bereich zwischen Motor und Schwungrad sowie dem Bereich zwischen
Schwungrad und Bremse. Beachten Sie dabei, dass der Motor beim Bremsversuch
frei dreht. Die Massenträgheit des Motorläufers kann vernachlässigt werden. Wählen
Sie sinnvolle Mindestwellendurchmesser.
Hinweis: Die in Aufgabenteil a) geforderte Berechnung des Mindestwellendurchmessers
ist mit der aus der Vorlesung bekannten Überschlagsformel zu
berechnen. Sie stellen keine vollständige Wellenauslegung dar, sondern sind
lediglich Grundlage für eine weiterführende Wellenauslegung wie sie in K2 behandelt
wird. |
Ich habe folgende Frage zu der Aufgabe:
Hat die Welle zwischen Motor und Schwungrad einen anderen Durchmesser als zwischen Schwungrad und Bremenprüfstand, oder überträgt sich das maximale Bremsmoment beim Bremsen auch auf die Welle links vom Schwungrad und die Welle muss überall gleichdick sein ? Hier mal meine bisherige Herangehensweise:
[mm] \begin{equation}\label{1}
d_{min}=\sqrt[3]{\frac{16\cdot M_{t}}{\pi \cdot \tau_{zul}}}
\end{equation}
[/mm]
Somit ergibt sich für den Teil zwischen Motor und Schwungrad bei einem Antriebsmoment von [mm] $M_{t}=54Nm$ [/mm] und einer zulässigen Torsionsspannung [mm] $\tau_{zul}=30\frac{N}{mm^2}$ [/mm] folgender Mindestwellendruchmesser:
[mm] \begin{equatation*}
\nonumber d_{min \ 1} & = & \sqrt[3]{\frac{16\cdot 54000Nmm^2}{\pi \cdot 30\frac{N}{mm^2}}}
\end{equatation*}
[/mm]
[mm] \begin{equatation*}
d_{min \ 1} & = & \uuline{ 20,929mm \approx 21mm }
\end{equatation*}
[/mm]
Für die Welle zwischen Bremse und Schwungrad ergibt sich bei einem Bremsmoment von [mm] $M_{t}=155Nm$:
[/mm]
[mm] \begin{equatation*}
\nonumber d_{min \ 2} & = & \sqrt[3]{\frac{16\cdot 155000Nmm^2}{\pi \cdot 30\frac{N}{mm^2}}}
\end{equatation*}
[/mm]
[mm] \begin{equatation*}
d_{min \ 2} & = & \uuline{ 29,7436mm \approx 30mm }
\end{equatation*}
[/mm]
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: PNG) [nicht öffentlich]
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 14:20 Mi 02.01.2013 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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