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Antriebstechnik

Antriebstechnik

Ziele der Vorlesung

    Die Vorlesung soll einen Ueberblick ueber das Gebiet der mechanischen Getriebe und hydraulischen und pneumatischen Antrieben vermitteln. Die Vorlesung wird ergnzt durch Laborbungen in denen die Studierenden selbst Getriebe auslegen bzw. hydraulische und pneumatische Schaltungen rechnergestuetzt entwerfen und im Labor testen.

Voraussetzungen

    Grundlagen des Maschinenbaus

Inhalt der Vorlesung

0 Definition der Antriebstechnik

    1. Grundlagen
       1.1. Allgemeine Grundlagen und Vorzeichenregeln

    2. Standgetriebe
       2.1 Vorgelegegetriebe
       2.2 Stufengetriebe (Schaltgetriebe)
         2.2.1 Grundlagen
         2.2.2 Entwerfen eines Getriebes
         2.2.3 Ausführungen von Stufengetrieben

    3 Umlaufgetriebe
       3.1 Grundlagen
       3.2 Freiheitsgrade der Getriebe
       3.3 Einfache Umlaufgetriebe, Bezeichnungen, Grundbegriffe, Bauarten
         3.3.1Bezeichnungen der Getriebe, Räder und Wellen der Planetengetriebe
         3.3.2 Standübersetzung und Standwirkungsgrad
         3.3.3 Plusgetriebe und Minusgetriebe
         3.3.4 Bauformen einfacher Planetengetriebe
         3.3.5 Bestimmung der Standübersetzung i0
       3.4 Grundgesetze
         3.4.1 Grundlagen
         3.4.2 Drehzahlverhalten
         3.4.3 Übersetzungen der Zweiwellengetriebe
         3.4.4 Relativdrehzahlen der Planetenräder
         3.4.5. Drehmomente
       3.5 Leistungen und Leistgungsfluß
         3.5.1 Vorzeichen
         3.5.2 Leistungsteilung
         3.5.3 Leistungssummierung
         3.5.4 Wälzleistung und Kupplungsleistung
         3.5.5  Innere Blindleistung bei Plusgetrieben
         3.5.6 Leistungsverhalten von Plusgetrieben und Minusgetrieben
       3.6. Ausführungsformen von Planetengetriebe
         3.6.1 Praktisch verwirklichbare Standübersetzungen
         3.6.2 Konstruktive Beeinflussung des Wirkungsgrades
         3.6.3. Zweiwellengetriebe mit extremen Übersetzungen.
         3.6.4 Dreirädriges Planetengetriebe
         3.6.5 Dreirädriges Planetengetriebe in Getriebekombination
         3.6.6 Vierrädriges Planetengetriebe
         3.6.7 Fünfrädriges Planetengetriebe (Wolfromgetriebe)
       3.7 Überlagerungsgetriebe
         3.7.1  Begriffsbestimmung
         3.7.2 Betriebsfreiheitsgrad, kinematischer und statischer Freiheitsgrad 
         3.7.3  Beispiele für Getriebe mit einem kinematischen Freiheitsgrad
         3.7.4 Beispiele für ein Getriebe mit einem statischen Freiheitsgrad

    4. Mechanisch-stufenlos  einstellbare Getriebe
       4.1 Zugmittelgetriebe
       4.2 Ganzstahlgetriebe
         4.2.1 Lamellenkettengetriebe
         4.2.2 Rollenkettengetriebe
         4.2.3. Zugmittel
         4.2.4 Anpressysteme
       4.3 Keilriemenverstellgetriebe
         4.3.1  Zugmittel
         4.3.2 Anpreßsysteme
       4.4 Wälzgetriebe
         4.4.1. Wälzgetriebe ohne Zwischenglied
         4.4.2 Wälzgetriebe mit Zwischenglied
         4.4.3 Anpreßsysteme
       4.5 Leistungsteilungsgetriebe

    5. Ungleichförmig übersetzende Getriebe
       5.1 Schrittgetriebe
         5.1.1 Bewegungscharakteristik
         5.1.2 Malteserkreuzgetriebe
             5.1.2.1 Aufbau und Typen
             5.1.2.2 Abmessungen
         5.1.3 Sternradgetriebe
         5.1.4 Kurvenschrittgetriebe
       5.2 Kurvengetriebe

    6. Hydraulische und pneumatische Antriebe
       6.0 Einführung
         6.0.1 Vor- und Nachteile von Hydraulik und Pneumatik
             6.0.1.1 Gemeinsame Vorteile
             6.0.1.2 Vorteile und Nachteile der Hydraulik
             6.0.1.3 Vor und Nachteile der Pneumatik
       6.1 Grundlagen
         6.1.1 Hydraulik
             6.1.1.1 Hydrostatischer Druck
             6.1.1.2 Anwendung der hydrostatischen Druckausbreitung
               6.1.1.2.1 Hydraulische Kraftübersetzung
               6.1.1.2.2 Hydraulische Druckübersetzung
             6.1.1.3 Spalt- und Leckverluste
         6.1.2 Pneumatik
             6.1.2.1 Kompressibilität der Luft bei Druckeinwirkung
             6.1.2.2 Volumenänderung bei Temperatureinwirkung
             6.1.2.3 Zustandsgleichung für Gase
             6.1.2.4 Luftfeuchtigkeit
       6.2. Bildzeichen
       6.3 Energieerzeuger
         6.3.1 Hydropumpen (Druckölstromerzeuger)
             6.3.1.1 Fördermenge und Antriebsleistung
             6.3.1.2 Drehkolbenpumpen
               6.3.1.2.1 Zahnradpumpen
               6.3.1.2.2 Flügelpumpen (Flügelzellenpumpen)
             6.3.1.3 Schubkolbenpumpen
               6.3.1.3.1. Radialkolbenpumpen
               6.3.1.3.2. Axialkolbenpumpen
         6.3.2 Verdichter (Drucklufterzeuger)
             6.3.2.1 Allgemeines
             6.3.2.2 Hubkolbenverdichter
             6.3.2.3 Vielzellenverdichter
             6.3.2.4 Schraubenverdichter
             6.3.2.5 Strömungsverdichter
             6.3.2.6 Nachkühler
             6.3.2.7 Druckluftbehälter
             6.3.2.8Kriterien für die Verdichterauswahl
             6.3.2.9 Druckluft-Trockner
               6.3.2.9.1 Allgemeines
               6.3.2.9.2  Kältetrockner
               6.3.2.9.3 Adsorptionstrockner
               6.3.2.9.4 Absorptionstrockner
             6.3.2.10 Wartungseinheit
       6.4. Energieverbraucher
         6.4.1. Hydraulische Motoren (Druckölverbraucher)
             6.4.1.1 Hydromotoren
               6.4.1.1.1 Zahnradmotoren
               6.4.1.1.2 Flügelzellenmotoren
               6.4.1.1.3 Kolbenmotoren
               6.4.1.1.4 Berechnungen bei Hydromotoren
             6.4.1.2. Hydrozylinder (Arbeitszylinder)
               6.4.1.2.1. Schubkolben-Hydrozylinder
               6.4.1.2.2 Einfachwirkende Hydrozylinder (Steuerung)
               6.4.1.2.3 Doppeltwirkende Hydrozylinder
               6.4.1.2.4 Hydrozylinder mit Eilgangkolben
               6.4.1.2.5 Drehkolben-Hydrozylinder
               6.4.1.2.6 Dichtung , Befestigung, Endlagenbremsung
         6.4.2 Pneumatische Motoren
             6.4.2.1 Druckluftmotoren
               6.4.2.1.1 Allgemeines
               6.4.2.1.2 Radialkolbenmotoren
               6.4.2.1.3 Axialkolbenmotoren
               6.4.2.1.4 Zahnradmotoren
               6.4.2.1.5 Turbomotoren
               6.4.2.1.6 Lamellenmotoren
             6.4.2.2 Pneumatische Zylinder
               6.4.2.2.1 Einfachwirkende Zylinder
               6.4.1.2.2 Membranzylinder
               6.4.1.2.3 Doppeltwirkende Zylinder
               6.4.1.2.4 Doppeltwirkende Zylinder mit Endlagendämpfung
               6.4.1.2.5 Zylinder mit berührungsloser Signalgabe
               6.4.1.2.6 Zylinder mit durchgehender Kolbenstange
               6.4.1.2.7 Zylinder ohne Kolbenstange
               6.4.1.2.8 Mehrstellungszylinder
               6.4.1.2.9 Tandemzylinder
               6.4.1.2.10 Schlagzylinder
               6.4.1.2.11 Zylinderaufbau
               6.4.1.2.12 "Pneumatischer Muskel”
       6.5. Steuergeräte
         6.5.1 Hydraulische Steuergeräte
             6.5.1.1 Druckventile
               6.5.1.1.1. Druckbegrenzungsventile (DBV)
               6.5.1.1.2 Druckminderventile
               6.5.1.1.3 Druckschaltventile
             6.5.1.2 Wegeventile (Schaltventile)
               6.5.1.2.1 Wege - Kolbenventile (Schieberventile)
                   6.5.1.2.1.1 Bauformen von Schieberventilen
                   6.5.1.2.1.2 Überdeckung
                   6.5.1.2.1.3 Betätigungsarten
                   6.5.1.2.1.4 Schaltungsbeispiele
               6.5.1.2.2 Wege - Sitzventile
                   6.5.1.2.2.1 Sperrventile
                   6.5.1.2.2.2 Sonstige Wege - Sitzventile
             6.5.1.3 Stromventile
               6.5.1.3.1 Kennlinien der Stromventile
               6.5.1.3.2 Steuerungsarten mit Stromventilen
               6.5.1.3.3 Einfache Stromventile (Drosselventile)
               6.5.1.3.4 Stromregelventile
             6.5.1.4 Stetig verstellbare Ventile
               6.5.1.4.1 Elektrohydraulische Servoventile
               6.5.1.4.2 Proportionalventile
         6.5.2 Pneumatische Steuergeräte
             6.5.2.1 Wegeventile
               6.5.2.1.1 Konstruktionsmerkmale von Wegeventilen
               6.5.2.1.2 Sitzventile
               6.5.2.1.3 Schieberventile
             6.5.2.2 Sperrventile
             6.5.2.3 Druckventile
       6.6. Hydraulische und pneumatische Anlagen
         6.6.1 Einführung in die Steuerungstechnik der Signalflüsse
             6.6.1.1 Die Steuerkette
             6.6.1.2 Steuerungsarten
             6.6.1.3 Das Weg-Schritt-Diagramm
             6.6.1.4 Der Programmablaufplan
         6.6.2 Grundschaltungen für einen Zylinder
             6.6.2.1 Allgemeines
             6.6.2.2 Steuerungen für einfachwirkende Zylinder
             6.6.2.3 Steuerungen für doppeltwirkende Zylinder
             6.6.2.4 Wegplansteuerungen für doppeltwirkende Zylinder
             6.6.2.5 Zeitgeführte Ablaufsteuerungen für doppeltwirkende Zylinder
         6.6.3 Steuerungsbeispiele der Ölhydraulik

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