As part of the FVA research project 965 I with the topic 'Elastic-plastic design of the press connection between rotor shaft and laminated core of high-speed electric machines to increase power density', the shaft-hub connection (WNV) is being investigated in accordance with the topic. The elastically/plastically joined WNV is intended to prevent slippage of the laminated core even at high speeds (centrifugal speed up to 22,000 rpm) and torque loads up to 3000 Nm. The background to this is the widening of the plate pack, which inevitably leads to a reduction in the joint pressure. The joint of the WNV is composed of three tribological partners. On the one hand, it is the shaft made of 18CrNiMo7-6, and on the other hand, it is the NO20-13 type electrical steel sheet with the baked enamel, which initially makes the tribological system difficult to describe. Many factors, such as the type of sheet cut (stamped or lasered), have an influence on the static friction coefficient in the joint and thus on the torque transmission.
In order to better estimate and test the actual load capacity of the joint, this paper describes how the static friction coefficient is determined experimentally at the Institute of Construction and Drive Technology (IKAT) using various devices. On the other hand, a high-speed test rig is presented, which should enable tests close to real components. In particular, the increased requirements on the test rig components with regard to dynamic balancing and centrifugal forces as well as their design solutions are presented.:Introduction
Friction coefficent between shaft and hub - model experiments
Static experiments
Dynamic experiments under high speed / Im Rahmen des FVA-Forschungsprojektes 965 I mit dem Thema 'Elastisch-plastische Auslegung der Pressverbindung zwischen Rotorwelle und Blechpaket von hochdrehenden E-Maschinen zur Steigerung der Leistungsdichte' wird die Welle-Nabe-Verbindung (WNV) gemäß dem Thema untersucht. Mit der elastisch/plastisch gefügten WNV soll ein Durchrutschen des Blechpaketes auch bei großen Drehzahlen (Schleuderdrehzahl bis 22.000U/min) und Drehmomentlasten bis 3000 Nm verhindert werden. Hintergrund ist die Aufweitung des Blechpaketes, die zwangsläufig zu einer Reduktion des Fugendruckes führt. Die Fuge der WNV setzt sich aus drei tribologischen Partnern zusammen. Einerseits ist es die Welle aus 18CrNiMo7-6, andererseits ist es das Elektroblech vom Typ NO20-13 mit dem Backlack, welches das tribologische System zunächst schwer beschreibbar macht. Viele Faktoren, wie beispielsweise die Art des Blechzuschnittes (gestanzt oder gelasert), haben Einfluss auf den Haftreibwert in der Fuge und damit auf die Drehmomentübertragung.
Um die tatsächliche Belastbarkeit der Verbindung besser abschätzen und prüfen zu können, wird in dieser Arbeit beschrieben, wie der Haftreibwert experimentell am Institut für Konstruktions- und Antriebstechnik (IKAT) mit Hilfe verschiedener Vorrichtungen ermittelt wird. Andererseits wird ein Hochdrehzahlprüfstand (Abbildung) vorgestellt, der Realbauteilnahe Versuche ermöglichen soll. Insbesondere werden die erhöhten Anforderungen an die Prüfstandkomponenten bezüglich des dynamischen Wuchtens und der Fliehkräfte sowie deren konstruktive Lösungen dargestellt.:Introduction
Friction coefficent between shaft and hub - model experiments
Static experiments
Dynamic experiments under high speed
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:88285 |
| Date | 28 November 2023 |
| Creators | Ebermann, Marko, Hasse, Alexander |
| Contributors | Technische Universität Chemnitz, Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. - FVA |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:conferenceObject, info:eu-repo/semantics/conferenceObject, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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