Wie man Getriebe auslegen sollte!
posted am: 12 November 2020
Der Motor treibt ein Fahrzeug oder eine Maschine an. Seine Leistungsfähigkeit ist vom Getriebe abhängig. Wer das jeweilige Getriebe richtig auslegen kann, spart sowohl Energie- als auch Wartungskosten. Außerdem spielen die materielle Belastung des Fahrzeuges als auch die Präzision der Verarbeitung jeweils eine entscheidende Rolle. Besonders wichtig ist außerdem die optimale Balance zwischen den Werten Drehmoment und Drehzahl, für die man das Getriebe auslegen muss. Moderne Konstruktionen weisen bereits eine direkte Verbindung zwischen dem Motor und dem Getriebe auf.
Während des Arbeitsprozesses werden vom Motor unterschiedliche Drehmomente und Drehzahlen angefordert. Doch wie kann der Fahrer dem Aggregat die benötigten Werte zuweisen. Diese Aufgabe übergibt er dem Getriebe. Es sorgt über die automatische oder manuelle Gangschaltung für den entsprechenden Ausgleich.
Für die Getriebeauslegung ist auch die Achsbelastung heranzuziehen. Mit ihr wird das Gewicht ausgedrückt, das jeweils auf den einzelnen Achsen und Lagern lasten wird. Dazu gehören auch die Achsabstände.
Das eigentliche Getriebe besteht aus einer Anzahl von synchronisierten Zahnrädern und Strängen, die über die jeweilige Gangschaltung gesteuert werden.
Der Motor, für den die Techniker das zugehörige Getriebe auslegen, muss die richtige Größe haben. Um diese Daten zu bestimmen, benötigt die Konstruktion den zukünftigen Verwendungszweck. Ein schwacher Motor kann eine schwere Karosserie kaum bewegen. In diesem Fall fehlt auch die richtige Abstimmung zwischen dem Motor und dem Getriebe, das sich ebenfalls als zu kurz erweisen kann. Motor und Getriebe sollten außerdem an Schmutz- und Temperaturresistenten Abschnitten der Karosserie eingebaut werden, um einen zusätzlichen Verschleiß durch Wärme zu vermeiden. Nur auf diesem Weg lässt sich die Leistung des Endproduktes optimieren.
Im nächsten Schritt ermittelt man die passenden Getriebestufen. Eine wichtige Hilfe bietet hier die digitale Technik. Die Planung des Getriebes erfolgt deshalb mithilfe von gezielt entwickelten Diagnoseprogrammen. Mit diesen erfassen die Techniker alle wesentlichen und optionalen Parameter und führen sie im Anschluss der Verarbeitung zu.
Die verantwortlichen Ingenieure und Techniker berechnen nach der Erfassung der Daten die effektiven Werte, die sich beim Einsatz der unterschiedlichen Getriebestufen ergeben.
Im Einzelnen kommt es bei der Berechnung der Zielfunktion meistens auf die Stufenzahl, die Achsabstände oder die Stufenübersetzungen an. Dabei werden verschiedene Kriterien in die Optimierung einbezogen. Passen die Verzahnungsdaten zu den einzelnen Radsätzen? Oder muss eine Anpassung der Parameter vorgenommen werden?
Nun folgt die Auswahl der vorgesehenen Getriebestufen. Bei Automobilen sind fünf bis sieben Gänge üblich. Meistens werden jedoch auch die späteren Anwender nach ihren Meinungen gefragt.
Das Diagnoseprogramm bietet jeweils verschiedene Ergebnisdateien an, mit deren Hilfe die Techniker das Getriebe auslegen können. Zuerst kommen geometrische Werte, die sich beispielsweise auf die Anzahl der Zahnräder und die Breiten ihrer Zähne beziehen. Zweitens geht es um die Sicherheitsfaktoren. Wie groß muss der Zahnfuß sein, damit der notwendige Sicherheitsabstand gewahrt werden kann? Außerdem bestimmt das Programm beispielsweise, ob ein bestimmtes Zahnrad auf eine zuvor festgelegte Welle passt. Aus der abschließenden Dokumentation ergibt sich dann, wie die Produktion das Getriebe auslegen sollte.
Weitere Informationen finden Sie bei Anbietern wie der Chemnitzer Zahnradfabrik GmbH & Co. KG.
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