Führungsgetriebe die durch Servomotoren angetrieben werden, benötigen für definierte Stellungen des Abtriebsglieds eine programmierte Funktion (elektronische Kurvenscheibe). Diese leitet sich aus dem möglicherweise fehlerbehafteten kinematischen Modell des Getriebes ab (inverse Kinematik). Zur Verbesserung der Genauigkeit der Führungsbewegung wird ein Verfahren zur Justierung der Übertragungsfunktion auf Basis des Newton-Verfahrens unter Nutzung der Singulärwertzerlegung vorgestellt. Dabei werden die realen Getriebeabmessungen anhand einer Messung berechnet und werden anschließend korrigiert zur Anpassung der Übertragungsfunktion verwendet.

Im Optimierungsprozess einer Konstruktion und zur Variantenbildung ist die Nutzung der Parametrik für den Konstrukteur zum Standard und unverzichtbar geworden. Auslegungen und speziell die Festlegung von Abmessungen werden im Maschinenbau über die Umstellung von Analysegleichungen oder durch iterative Analysen, wie bspw. die numerische Optimierung durchgeführt. Die Mechanismenlehre ist eines der wenigen Fachgebiete, in denen speziell für die Auslegung klassische Syntheseverfahren entwickelt wurden. Im Zeitalter vollparametrischer CAD-Systeme erscheinen diese Verfahren in einem neuen Licht. Einfache getriebetechnische Kenntnisse sind für die Lösung von Führungs- und Bewegungsaufgaben zwar erforderlich, sind in Lehrbüchern, VDI-Richtlinien, TGL-Blättern usw. aber auch gut nachzulesen. Anhand einiger Beispiele soll hier gezeigt werden, wie diese klassischen grafischen Konstruktionsvorschriften auf einfache Weise in das CAD-System Pro/Engineer Wildfire integriert werden können. Der Konstrukteur kann seine Auslegung dynamisch interaktiv variieren und sogar verschiedene Gütewerte seines Getriebes dabei beobachten. Durch diese assoziative Komponente wird eine mehrparametrige Optimierung realisierbar. Im Vortrag wird an Beispielen gezeigt, dass ein CAD-Konstrukteur diesem Vorschlag folgen und das Verfahren anwenden kann, um einen ersten Entwurf vorzulegen. Eine weitgehende Verwendung von Zusatzmodulen, wie zum Beispiel Pro/Mechanica oder Pro/Mechanism, würde erst bei zusätzlichen Untersuchungen der Konstruktion erforderlich.

Die vorliegende Arbeit stellt sich zum Ziel, einen Beitrag zur Lösung von Führungs-bewegungsaufgaben (FBA) unter Verwendung ebener Führungskurvengetriebe (FKG) zu leisten. FKG sind kombinierte Getriebe; sie bestehen aus Gliedergruppen von Koppel- und Kurvengetrieben und haben die Aufgabe, Punkte auf Bahnen oder Ebenen durch Lagen zu führen. Die zur Auslegung wichtigen Entwurfsschritte, wie Bewegungsdesign, Struktur- und Maßsynthese sowie deren exemplarische Integra-tion in ein 3D-CAD-System unter der Maßgabe der weiteren konstruktiven Gestal-tung des Vorentwurfs, werden erörtert und an Beispielen demonstriert. Im Bewegungsdesign werden die zur Beschreibung der FBA geeigneten Verfahren weiterentwickelt und an Beispielen angewendet. Neben der mathematischen Be-schreibung stellt die Arbeit Untersuchungen zum Einsatz eines kommerziellen CAD-Systems zur grafischen Beschreibung der FBA an. Zur Lösung des Problems "Finden" einer Getriebestruktur für eine vorgegebene FBA wird ein Lösungskatalog mit praxistauglichen Getriebestrukturen erstellt. Für die Maßsynthese ebener FKG erweist sich die Aufteilung in die Schritte "Synthese des Koppelgetriebes" und "Synthese des Kurvengliedes" als erforderlich. Dazu eignen sich allgemeine Verfah-ren wie das der Optimierung in Verbindung mit kinematischen Analysen für das Koppelgetriebe oder das Polbahnverfahren für das Kurvenglied.

Die vorliegende Arbeit stellt sich zum Ziel, einen Beitrag zur Lösung von Führungs-bewegungsaufgaben (FBA) unter Verwendung ebener Führungskurvengetriebe (FKG) zu leisten. FKG sind kombinierte Getriebe; sie bestehen aus Gliedergruppen von Koppel- und Kurvengetrieben und haben die Aufgabe, Punkte auf Bahnen oder Ebenen durch Lagen zu führen. Die zur Auslegung wichtigen Entwurfsschritte, wie Bewegungsdesign, Struktur- und Maßsynthese sowie deren exemplarische Integra-tion in ein 3D-CAD-System unter der Maßgabe der weiteren konstruktiven Gestal-tung des Vorentwurfs, werden erörtert und an Beispielen demonstriert. Im Bewegungsdesign werden die zur Beschreibung der FBA geeigneten Verfahren weiterentwickelt und an Beispielen angewendet. Neben der mathematischen Be-schreibung stellt die Arbeit Untersuchungen zum Einsatz eines kommerziellen CAD-Systems zur grafischen Beschreibung der FBA an. Zur Lösung des Problems "Finden" einer Getriebestruktur für eine vorgegebene FBA wird ein Lösungskatalog mit praxistauglichen Getriebestrukturen erstellt. Für die Maßsynthese ebener FKG erweist sich die Aufteilung in die Schritte "Synthese des Koppelgetriebes" und "Synthese des Kurvengliedes" als erforderlich. Dazu eignen sich allgemeine Verfah-ren wie das der Optimierung in Verbindung mit kinematischen Analysen für das Koppelgetriebe oder das Polbahnverfahren für das Kurvenglied.

Im Optimierungsprozess einer Konstruktion und zur Variantenbildung ist die Nutzung der Parametrik für den Konstrukteur zum Standard und unverzichtbar geworden. Auslegungen und speziell die Festlegung von Abmessungen werden im Maschinenbau über die Umstellung von Analysegleichungen oder durch iterative Analysen, wie bspw. die numerische Optimierung durchgeführt. Die Mechanismenlehre ist eines der wenigen Fachgebiete, in denen speziell für die Auslegung klassische Syntheseverfahren entwickelt wurden. Im Zeitalter vollparametrischer CAD-Systeme erscheinen diese Verfahren in einem neuen Licht. Einfache getriebetechnische Kenntnisse sind für die Lösung von Führungs- und Bewegungsaufgaben zwar erforderlich, sind in Lehrbüchern, VDI-Richtlinien, TGL-Blättern usw. aber auch gut nachzulesen. Anhand einiger Beispiele soll hier gezeigt werden, wie diese klassischen grafischen Konstruktionsvorschriften auf einfache Weise in das CAD-System Pro/Engineer Wildfire integriert werden können. Der Konstrukteur kann seine Auslegung dynamisch interaktiv variieren und sogar verschiedene Gütewerte seines Getriebes dabei beobachten. Durch diese assoziative Komponente wird eine mehrparametrige Optimierung realisierbar. Im Vortrag wird an Beispielen gezeigt, dass ein CAD-Konstrukteur diesem Vorschlag folgen und das Verfahren anwenden kann, um einen ersten Entwurf vorzulegen. Eine weitgehende Verwendung von Zusatzmodulen, wie zum Beispiel Pro/Mechanica oder Pro/Mechanism, würde erst bei zusätzlichen Untersuchungen der Konstruktion erforderlich.

Führungsgetriebe die durch Servomotoren angetrieben werden, benötigen für definierte Stellungen des Abtriebsglieds eine programmierte Funktion (elektronische Kurvenscheibe). Diese leitet sich aus dem möglicherweise fehlerbehafteten kinematischen Modell des Getriebes ab (inverse Kinematik). Zur Verbesserung der Genauigkeit der Führungsbewegung wird ein Verfahren zur Justierung der Übertragungsfunktion auf Basis des Newton-Verfahrens unter Nutzung der Singulärwertzerlegung vorgestellt. Dabei werden die realen Getriebeabmessungen anhand einer Messung berechnet und werden anschließend korrigiert zur Anpassung der Übertragungsfunktion verwendet.

Der vorliegende Beitrag behandelt die kinematische und statische Analyse eines Biglide-Getriebes mit fünf Gliedern und zwei Schubantrieben zur Führung eines Punktes in der x-y-Ebene. Als mathematische Hilfsmittel werden die beiden Programme PTC Mathcad Prime 3.1 und GeoGebra 5.0 eingesetzt, die sich einander in hervorragender Weise ergänzen. Dabei ist Mathcad hier vorwiegend für Matrizenrechnungen und GeoGebra besonders anschaulich für geometrische Grundaufgaben mit Animationen zuständig. Die Effizienz der vorgestellten Algorithmen und Hilfsmittel wird anhand zweier Anwendungsbeispiele aufgezeigt.

Der vorliegende Beitrag behandelt die kinematische und statische Analyse eines Biglide-Getriebes mit fünf Gliedern und zwei Schubantrieben zur Führung eines Punktes in der x-y-Ebene. Als mathematische Hilfsmittel werden die beiden Programme PTC Mathcad Prime 3.1 und GeoGebra 5.0 eingesetzt, die sich einander in hervorragender Weise ergänzen. Dabei ist Mathcad hier vorwiegend für Matrizenrechnungen und GeoGebra besonders anschaulich für geometrische Grundaufgaben mit Animationen zuständig. Die Effizienz der vorgestellten Algorithmen und Hilfsmittel wird anhand zweier Anwendungsbeispiele aufgezeigt.