Getriebesynthese Drehpol – Kreispunkt - Mittelpunkt...Viergelenk A A B B 0 1 1 0 mit Koppelpunkt K...

21
Getriebesynthese Drehpol – Kreispunkt - Mittelpunkt geg.: P 12 , X 1 , φ 12 = 60° , r = 130 mm ges.: X 2 , φ 21 , α 12 , α 21 , X 0 P 12 X 1 X 2 x 12 X 0 X 01 X 02 1 x 12 1 x 12 2 2 α 12 φ 12 φ 21 φ 21 = 300° α 12 = 30° α 21 = 150° r α 21 TU Dresden IFKM Getriebesynthese Professur für Getriebelehre 2 Ebenenlagen

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Getriebesynthese

Drehpol – Kreispunkt - Mittelpunkt

geg.: P12 , X1 , φ12 = 60° , r = 130 mm

ges.: X2 , φ21 , α12 , α21 , X0

P12

X1

X2

x12

X0

X01

X021

x121

x122

2

α12φ12

φ21

φ21 = 300°

α12 = 30°

α21 = 150°

r

α21

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B2

B1

A2=C2

A1=C1

a12=c12

y

xd12

D1

D2

D0

"12

P12

C0

Doppelkurbel C0C1D1D0

d121

D021

C021

c121

-"12

b12

-"12

B2

B1

A2=C2

A1=C1

c12

y

xd12

D1

D2

D0

"12

P12

C04

Schubschwinge C04C1D1D0

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Kurbelschleife C0C1D1

4D0

D14

x

y

B2

B1A2=C2 A1=C1

c12

D0

-"12P12

C0

d121

B2

B1

A2=C2

A1=C1

c12

y

x

d12

D1

D2

D04

P12

C04

Kreuzschieber C04C1D1D0

4

"12

TU Dresden IFKM Getriebesynthese Professur für Getriebelehre 2 Ebenenlagen / Aufgaben 3 u. 4

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B2

B1

A2

A1

y

x

D0

C0

D14

P12

C14

Kreuzschleife C0C14D1

4D0

c121

d121

Schubschleife C04 C1D1

4 D0

x

y

B2

B1A2=C2 A1=C1

D14

D0

-"12

P12

C04

d121

TU Dresden IFKM Getriebesynthese Professur für Getriebelehre 2 Ebenenlagen / Aufgaben 5 u. 6

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3 Ebenenlagen / Aufgabe 1

Geg.: Poldreieck mit , ( )00P12 , ( )060P13 , , ( )2520P23 ,

Mittelpunkt ( )4085X0 ,

Ges.: Kreispunkte , , 1X 2X 3X

Lsg.: 1X : 12α− an 012 XP 2X : 21α− an 012 XP 3X : 31α− an 013 XP

13α− an 013 XP 23α− an 023 XP 32α− an 023 XP

P12

-α21

1 P13

P23

-α23

α13

2 3

-α13

-α12 x

y

X3

-α31 -α32

X0

X1

X2

TU Dresden IFKM Getriebesynthese Professur für Getriebelehre 3 Ebenenlagen / Aufgabe 1

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3 Ebenenlagen / Aufgabe 2

Geg.: 3 Lagen einer bewegten Ebene mit jj BA mm 40BA jj =

( )5672A1 , , , ( )3695A2 , ( )3054A3 ,

°= 1761β , °= 2162β , °= 1523β

Ges.: - Viergelenkgetriebe 0jj0 BBAA

- Getriebetyp mit Gütebewertung

y

- Kurbelschwinge mit sehr schlechtem Übertragungswinkel und Stellung 2

im anderen Bewegungsbereich

- Grenzzustand zum durchschlagenden Getriebe

x

A3

A1

A2A0

B1

B3

B0

B2

TU Dresden IFKM Getriebesynthese Professur für Getriebelehre 3 Ebenenlagen / Aufgabe 2

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3 Ebenenlagen / Aufgabe 3

Geg.: 3 Lagen einer bewegten Ebene mit jjBA mm 40BA jj =

( )5672A1 , , , ( )3695A2 , ( )3054A3 ,

°= 1761β , °= 2152β , °= 1523β

120 PD =

Ges.: Kurbelschwinge als Heuwendemechanismus 0jj0 DDAA

P12=D0 1

P13

P23

23 -α13

y D1

A3

B3

A1B1

A2

B2

A0

d121

d131

x

TU Dresden IFKM Getriebesynthese Professur für Getriebelehre 3 Ebenenlagen / Aufgabe 3

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3 Ebenenlagen / Aufgabe 4

Geg.: 3 Lagen einer bewegten Ebene mit jj BA mm 50BA jj =

( )4558A1 , , , ( )2977A2 , ( )2444A3 ,

°= 1761β , °= 2152β , °= 1523β

Ges.: Schubkurbelgetriebe mit ∞0jj0 DDAA mm6e = und Schubrichtung

zwischen und 0A 12P

P12

P13

P23

x

y D1

A3

B3

B1

A2

B2

A0

k1

H

123P

A1

D2

D3

TU Dresden IFKM Getriebesynthese Professur für Getriebelehre 3 Ebenenlagen / Aufgabe 4

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3 Ebenenlagen / Aufgabe 5

Geg.: 3 Lagen einer bewegten Ebene mit jj BA mm 50BA jj =

Ges.: Kurbelschleife mit 0jj0 SSBB ∞130 PS =

Professur für Getriebelehre 3 Ebenenlagen / Aufgabe 5

TU Dresden IFKM Getriebesynthese

P12 P13=S0

P23

x

y

H1

A3

B3

B1

B2

B0

123P

k0

A1

H2

H3

A2

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3 Ebenenlagen / Aufgabe 6

Geg.: 3 Lagen einer bewegten Ebene mit jj BA mm 30BA jj =

( )030A1 , , ( )030A2 ,− , ( )5260A3 −− , , ( )600C0 −,

°= 01β , °= 902β , °= 1803β

Ges.: Kurbelschleife mit 0110 DDCC ∞130 PD =

P12

P13=D0

C1

A3 B3

B1

B2

C0

113c

A1

-α12

-α13

-α12

112c 1

12d

113d

∞1D

x

y

A2

Lösung: 1. , 12P 13P

2. 12α , 13α

3. 1 als Ort von 12d 1D

4. ⇒ , da beliebig durch 112

113 dd || ∞

1D 113d 13P

5. , ⇒ 112c 1

13c 1C

TU Dresden IFKM Getriebesynthese Professur für Getriebelehre 3 Ebenenlagen / Aufgabe 6

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3 Ebenenlagen / Aufgabe 7

Geg.: 3 Lagen einer bewegten Ebene mit jj BA mm34BA jj =

( )220A1 , , ( )4540A2 ,− , ( )6563A3 ,−

°= 901β , °= 1362β , °= 1893β

Ges.: Zentrische Schubschleife bzw. 0110 DDCC ∞∞0110 DDCC ~~~~ ∞∞ mit

a) Schubgerade || 11BA

b) Schubgerade durch 1A

P12

P13

C1

A3

B3 B1

B2

D0

A1

0D~

P23 123P

HH1

k0 k1

1C~

∞0C~

∞0C

∞1D

∞1D~

x

y

A2

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Punktlagenreduktion nach HAIN / Aufgabe 1

Gegeben: Punktlagen bis bzw. 1C 4C 5C

Gesucht: Viergelenkgetriebe 0110 BBAA

C1

A3

A0

A1

x1

102B

C2

C3

C4

C5

B0

x2

A4

A5

105B

B1

x0

14α−

23α−

kA

Ak′

A2

Lösungen

4 Lagen : Totalschwingen und Kurbelschwingen

it und Ak Ak′ 5 Lagen : Kurbelschwinge m

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Punktlagenreduktion nach HAIN / Aufgabe 2

Gegeben: Punktlagen bis , Gestellgerade 1K 4K 0x

Gesucht: Viergelenkgetriebe mit auf 0110 BBAA 0B 41KK⊥

y

K3 K4K1

A4 A3

13 α

12−α B1

P12

P13

A0

12α x = x0A2

A1

B0 = P14 13α−14α−

x1

K2

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Punktlagenreduktion Aufgabe 2 Lösungsweg __________________________________________________________________________________________

1. beliebig auf einer Mittel - 0B

hier mit auf x-Achse (hier gewählt als Ort der Gestellpunkte ) 41KK 0B

140 PB

2. Gerade mit 1x 14 an antragen 0x

3. beliebig auf bzw. j somit festgelegt 1A 1x 11KA jKA

4. Lage von beliebig auf , hier , also 0A 0x minAA 10 zu 0x

5. Kurbelkreis mit Radius Ak 10 AA

6. , , auf mit symmetrisch zu 2A 3A 4A Ak 4A 1A

7. mit 12P 12 und mit 13P 13 über bestimmen

8. an 012BP 12 antragen

an 013BP 13 antragen

Schnittpunkt der beiden Geraden liefert Gelenkpunkt 1B

9. Viergelenk mit Koppelpunkt 0110 BBAA 1K

TU Dresden IFKM Getriebesynthese Professur für Getriebelehre Punktlagenreduktion / Aufgabe 2

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S a t z v o n R o b e r t s Ermittlung der Robert'schen Getriebe und KCCAA 0220 KCCBB 0330

A2

C2

C3

A0

B0

C0

B1

A1

B3

K

TU Dresden Getriebesynthese Professur für Getriebelehre Satz von Roberts

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2 Relativlagen Vorgaben: Bezugslage Gleitstein Bezugslage Kurbel °= 1301ϕ mm 100s1 = mm 40l2 = °= 7012ϕ mm 50s12 −= ges.: zentrische Schubkurbel ( )0e =

Bezugslage Gleitstein (Vorgabe 1ϕ , ) 2l

Freie Parameter bei Wahl von sind 1D 11DC oder e oder . 1s Bezugslage Kurbel (Vorgabe , ) 1s e

Freie Parameter bei Wahl von

sind 1C

11DC oder oder 2l 1ϕ .

C2

y

x

D1 D2

ϕ12

C0

C21

c121

ϕ1

-s12

C1

y

x

D1

D2

-ϕ12

C0

D21

d121

s12

s1

C1

P1

s

ϕ

P2

s1s12

ϕ12ϕ1

TU Dresden IFKM Getriebesynthese Professur für Getriebelehre Relativlagen / Aufgabe 1

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3 Relativlagen Vorgaben: Bezugslage Gleitstein Bezugslage Kurbel

°= 1351ϕ mm 100s1 = mm 40l2 = mm 15e −=

P1

s

°= 4512ϕ , °= 13513ϕ mm 30s12 −= , mm 70s13 −= ges.: Schubkurbel

Bezugslage Gleitstein (Vorgabe 1ϕ , ) 2l Bezugslage Kurbel (Vorgabe , ) 1s e

C2

y

x

D1

l2

ϕ12

C0

C21

c121

ϕ1

-s12

-s13

ϕ13c13

1

C3

C1

C31

y

x

D1D2

-ϕ13

C0

D31

d121

s12

s1

C1

D3

s13

D21

-ϕ12

d231

e

ϕ

P3s1

s12

ϕ12ϕ1

P2s13

ϕ13

TU Dresden IFKM Getriebesynthese Professur für Getriebelehre Relativlagen / Aufgabe 2

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4 Relativlagen

Vorgaben: mm 100l1 =

°= 5012ϕ

°= 7013ϕ P1

s

°= 9014ϕ

°−= 40 12ψ

°−= 30 13ψ

°−= 10 14ψ ges.: Viergelenkgetriebe Lösung

C2

y

x

D1

C0

C1 = C21

c341

ϕ12

c131 = c23

1

C3

C31

D0

C41

C4

D4D3 D2

-ψ13

-ψ14

-ϕ12 / 2 -ψ12 / 2

ϕ

P3

ψ12

ψ14

ϕ12

ϕ14

P2

ψ13

ϕ13

P4

TU Dresden IFKM Getriebesynthese Professur für Getriebelehre Relativlagen / Aufgabe 3

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T o t l a g e n k o n s t r u k t i o n n a c h A L T / A u f g a b e 1

Gegeben: Gestellpunkte und , Totlagenwinkel 0A 0B °= 1600ϕ und °= 600ψ

Gesucht: Kurbelschwinge mit maximalem 0110 BBAA minµ

Lösung in äußerer Totlage / Umkehrlage

max. °≈ 25minµ mit °≈ 43β

E

A0

F

R

B0

M

N

B1

A1

-ψ0 /2

-ϕ0 /2

β

mA

mB L

TU Dresden IFKM Getriebesynthese Professur für Getriebelehre Totlagenkonstruktion / Aufgabe 1

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T o t l a g e n k o n s t r u k t i o n n a c h A L T / A u f g a b e 2

Gegeben: Gestellpunkte und , Totlagenwinkel 0A 0B °= 2400ϕ und °= 600ψ

Gesucht: exzentrische Kurbelschleife mit 0110 BBAA ∞ mm17e =

Lösung

NLNA0 =

mB B1

R=N A1 mA

E∞

A0 -ψ0 /2 B0

M∞-ϕ0 /2

L

F

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T o t l a g e n k o n s t r u k t i o n n a c h A L T / A u f g a b e 3

Gegeben: Gestellpunkte und , Totlagenwinkel 0A 0B °= 1600ϕ und mm75s0 −=

Gesucht: Schubkurbel mit ∞0110 BBAA mm44e +=

E

L

A0

F

R

B0∞

M N

B1

A1

-ϕ0 /2

mA

x

B0∞

-s0/2

mB y

e

TU Dresden IFKM Getriebesynthese Professur für Getriebelehre Totlagenkonstruktion / Aufgabe 3