Dem Konstrukteur und Entwickler stehen heute umfangreiche Hilfsmittel zur Lösung von antriebstechnischen Aufgabenstellungen zur Verfügung. Neben zahlreichen MKS-Systemen die zur Auslegung von Antriebslösungen zur Verfügung stehen, eignen sich in den frühen Entwurfsphasen der Mechanismensynthese und –analyse kommerzielle Computeralgebrasysteme wie Mathcad. Um dieses allgemeine Berechnungsprogramm an die eigenen Bedürfnisse anzupassen, kann auf ein so genanntes Elektronisches Handbuch (E-Book) zurückgegriffen werden. Die Erzeugung und Funktionsweise eines solchen E-Books werden in den ersten Kapiteln schrittweise präsentiert. Der Beitrag zeigt im Weiteren, welche Auslegungs- und Berechnungsschritte mit Hilfe einer für Mathcad implementierten und modular aufgebauten Toolbox „MATHTOOL“ sehr effizient bearbeitet werden können. Unter dem Blickwinkel, dass heutige Mechanismen neben einem optimalen kinematischen Aufbau auch ein oder mehrere Aktuatoren besitzen können, sind in dieser Toolbox unterschiedlichste Bausteine für die Synthese, kinematische und kinetostatische Analyse bis hin zur Gestaltung von Antriebsfunktionen zusammengefasst. Die praktische Nutzung des E-Books wird durch eine erweiterbare Beispielsammlung unterstützt. Aufbauend auf den bekannten „Drag & Drop“-Systemfunktionalitäten können die Datenblätter dieser Bibliothek direkt als Vorlage für eigene Projekte dienen und in ein neues Arbeitsblatt mit veränderlichen Eingabeparametern und Modulen übernommen werden. Die Anwendung des E-Books in Lehre und Forschung wird anhand unterschiedlicher Beispiele gezeigt.

Nutzung von Software Features zur automatisierten Synthese und Optimierung von Kurvengetrieben mit Creo 2.0

Dem Konstrukteur und Entwickler stehen heute umfangreiche Hilfsmittel zur Lösung von antriebstechnischen Aufgabenstellungen zur Verfügung. Neben zahlreichen MKS-Systemen die zur Auslegung von Antriebslösungen zur Verfügung stehen, eignen sich in den frühen Entwurfsphasen der Mechanismensynthese und –analyse kommerzielle Computeralgebrasysteme wie Mathcad. Um dieses allgemeine Berechnungsprogramm an die eigenen Bedürfnisse anzupassen, kann auf ein so genanntes Elektronisches Handbuch (E-Book) zurückgegriffen werden. Die Erzeugung und Funktionsweise eines solchen E-Books werden in den ersten Kapiteln schrittweise präsentiert. Der Beitrag zeigt im Weiteren, welche Auslegungs- und Berechnungsschritte mit Hilfe einer für Mathcad implementierten und modular aufgebauten Toolbox „MATHTOOL“ sehr effizient bearbeitet werden können. Unter dem Blickwinkel, dass heutige Mechanismen neben einem optimalen kinematischen Aufbau auch ein oder mehrere Aktuatoren besitzen können, sind in dieser Toolbox unterschiedlichste Bausteine für die Synthese, kinematische und kinetostatische Analyse bis hin zur Gestaltung von Antriebsfunktionen zusammengefasst. Die praktische Nutzung des E-Books wird durch eine erweiterbare Beispielsammlung unterstützt. Aufbauend auf den bekannten „Drag & Drop“-Systemfunktionalitäten können die Datenblätter dieser Bibliothek direkt als Vorlage für eigene Projekte dienen und in ein neues Arbeitsblatt mit veränderlichen Eingabeparametern und Modulen übernommen werden. Die Anwendung des E-Books in Lehre und Forschung wird anhand unterschiedlicher Beispiele gezeigt.

Nutzung von Software Features zur automatisierten Synthese und Optimierung von Kurvengetrieben mit Creo 2.0

Das Kolloquium Getriebetechnik findet seit 1995 im zweijährigen Turnus statt. Im aktuellen Tagungsband zum 9. Kolloquium in Chemnitz werden in 22 Fachbeiträgen aktuelle Lehr- und Forschungsschwerpunkte aus den Gebieten der Bewegungs-, Getriebe,- und Antriebstechnik, Berechnung und Simulation bis hin zu internetbasierten Wissensportalen vorgestellt. Besondere Themenschwerpunkte sind einerseits die aktuellen und zukünftigen Ausbildungsstrategien im Themengebiet der ungleichmäßig übersetzenden Getriebe an den Universitäten und Fachhochschulen. Andererseits werden die aktuellen F&E-Aktivitäten der einzelnen Professuren und Institute sowie Applikationen von Firmen präsentiert. Dabei stehen heute neben den mechatronischen Antriebssystemen auch verstärkt werkstofftechnisch bzw. bionisch geprägte Konzeptideen im Focus. Neben neuen und effizienten CAD-Lösungsstrategien zeigen die Beiträge ganzheitliche Lösungsansätze sowie den Einsatz der Mehrkörpersimulation und FEM im Umfeld der Getriebeentwicklung.

Das Bewegungsdesign stellt einen wichtigen Aspekt beim Betrieb von ungleichmäßig übersetzenden Mechanismen dar. Durch Minimierung von Bewegungsparametern wie der Geschwindigkeit und Beschleunigung ist die Verringerung von Schwingungsamplituden sowie Bauteildeformationen infolge kinetostatischer Kräfte erzielbar. Weiterhin kann hierdurch der Verlauf des Antriebsmoments des Motors beeinflusst werden. Das reduzierte Massenträgheitsmoment J(φ) eines nichtlinear übersetzenden Mechanismus ist stellungsabhängig definiert durch die generalisierte Koordinate φ. Daher stellt die Minimierung von Beschleunigung und Geschwindigkeit mittels konstanter Grenzen über den gesamten Antriebsbereich eine Vereinfachung dar, welche die stellungsabhängige Trägheit außer Acht lässt. Der Beitrag stellt eine Möglichkeit zur Generierung der Grenzwerte für die Beschleunigung und Geschwindigkeit aus den Verläufen des reduzierten Massenträgheitsmoments J(φ) sowie dessen Ableitung nach der generalisierten Koordinate J‘(φ) vor. Die ermittelten Ober- und Untergrenzen dienen als Parameter für einen Optimierungsalgorithmus. Dieser nutzt den Ansatz der harmonischen Synthese um mit Hilfe der linearen Programmierung die Bewegungsfunktion zu generieren. Für einen Mechanismus mit einem Freiheitsgrad wird mittels eines herkömmlichen Ansatzes und mit dem neu vorgestellten Verfahren das optimale Bewegungsgesetz ermittelt. Mittels einer Mehrkörpersimulation werden neben Geschwindigkeit und Beschleunigung auch das resultierende Antriebsmoment und der Energiebedarf bilanziert.

Mit Hilfe der Matlab/ADAMS-Co-Simulation wird ein ebenes Koppelgetriebe (5- Gelenk) untersucht und anschließend die Wirkpaarung mit einem Stückgut betrachtet. Dabei werden verschiedene Modellierungsstufen angewendet und die Simulationsergebnisse Messergebnissen vom Versuchsstand gegenübergestellt. Daneben wird die grundlegende Herangehensweise beim Einsatz dieser Simulationswerkzeuge erläutert.

Das Kolloquium Getriebetechnik findet seit 1995 im zweijährigen Turnus statt. Im aktuellen Tagungsband zum 9. Kolloquium in Chemnitz werden in 22 Fachbeiträgen aktuelle Lehr- und Forschungsschwerpunkte aus den Gebieten der Bewegungs-, Getriebe,- und Antriebstechnik, Berechnung und Simulation bis hin zu internetbasierten Wissensportalen vorgestellt. Besondere Themenschwerpunkte sind einerseits die aktuellen und zukünftigen Ausbildungsstrategien im Themengebiet der ungleichmäßig übersetzenden Getriebe an den Universitäten und Fachhochschulen. Andererseits werden die aktuellen F&E-Aktivitäten der einzelnen Professuren und Institute sowie Applikationen von Firmen präsentiert. Dabei stehen heute neben den mechatronischen Antriebssystemen auch verstärkt werkstofftechnisch bzw. bionisch geprägte Konzeptideen im Focus. Neben neuen und effizienten CAD-Lösungsstrategien zeigen die Beiträge ganzheitliche Lösungsansätze sowie den Einsatz der Mehrkörpersimulation und FEM im Umfeld der Getriebeentwicklung.

Mit Hilfe der Matlab/ADAMS-Co-Simulation wird ein ebenes Koppelgetriebe (5- Gelenk) untersucht und anschließend die Wirkpaarung mit einem Stückgut betrachtet. Dabei werden verschiedene Modellierungsstufen angewendet und die Simulationsergebnisse Messergebnissen vom Versuchsstand gegenübergestellt. Daneben wird die grundlegende Herangehensweise beim Einsatz dieser Simulationswerkzeuge erläutert.

Das Kolloquium Getriebetechnik findet seit 1995 im zweijährigen Turnus statt. Im aktuellen Tagungsband zum 9. Kolloquium in Chemnitz werden in 22 Fachbeiträgen aktuelle Lehr- und Forschungsschwerpunkte aus den Gebieten der Bewegungs-, Getriebe,- und Antriebstechnik, Berechnung und Simulation bis hin zu internetbasierten Wissensportalen vorgestellt. Besondere Themenschwerpunkte sind einerseits die aktuellen und zukünftigen Ausbildungsstrategien im Themengebiet der ungleichmäßig übersetzenden Getriebe an den Universitäten und Fachhochschulen. Andererseits werden die aktuellen F&E-Aktivitäten der einzelnen Professuren und Institute sowie Applikationen von Firmen präsentiert. Dabei stehen heute neben den mechatronischen Antriebssystemen auch verstärkt werkstofftechnisch bzw. bionisch geprägte Konzeptideen im Focus. Neben neuen und effizienten CAD-Lösungsstrategien zeigen die Beiträge ganzheitliche Lösungsansätze sowie den Einsatz der Mehrkörpersimulation und FEM im Umfeld der Getriebeentwicklung.