Verfügbarkeit: Untersuchungen zum Beanspruchungsverhalten von Zahnstangengetrieben in PKW-Lenksystemen

Untersuchungen zum Beanspruchungsverhalten von Zahnstangengetrieben in PKW-Lenksystemen:

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Bibliographische Detailangaben
Beteilige Person:	Wolfien, Arian 1984- (VerfasserIn)
Format:	Hochschulschrift/Dissertation Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Düsseldorf VDI Verlag [2018]
Ausgabe:	Als Manuskript gedruckt
Schriftenreihe:	Fortschrittberichte VDI Fortschritt-Berichte VDI. Reihe 1, Konstruktionstechnik/ Maschinenelemente ; Nr. 442
Schlagwörter:	Berechnung Tragfähigkeit Zahnfußbeanspruchung Personenkraftwagen Stirnrad Lenkung Zahnstangengetriebe Hochschulschrift
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Umfang:	XII, 175 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm
ISBN:	9783183442010

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adam_text	VORWORT................................................................................................................................III INHALTSVERZEICHNIS...............................................................................................................V FORMELZEICHEN, DEFINITIONEN UND EINHEITEN ................................................................... VIII INDIZES UND DEFINITION......................................................................................................... X ABKUERZUNGSVERZEICHNIS..................................................................................................... XI ABSTRACT............................................................................................................................. XII 1 EINLEITUNG.......................................................................................................................1 1.1 PROBLEM- UND AUFGABENSTELLUNG ............................................................................ 3 1.2 ZIELSETZUNG UND LOESUNGSWEG............................................................................... 5 2 STAND DES WISSENS.......................................................................................................7 2.1 EINORDNUNG DER ZAHNSTANGENGETRIEBE..................................................................7 2.2 GRUNDSAETZLICHE EIGENSCHAFTEN VON ZAHNSTANGENGETRIEBEN ............................... 9 2.3 PRAKTISCHE ANWENDUNG VON ZAHNSTANGENGETRIEBEN ......................................... 13 2.4 VON DEN ERSTEN LENKUNGEN ZUM HEUTIGEN LENKUNGSSYSTEM ........................... 17 2.5 BISHERIGE FORSCHUNGEN AN ZAHNSTANGENGETRIEBEN...........................................23 2.6 WEITERFUEHRENDE LITERATURQUELLEN ......................................................................... 27 2.6.1 ANSATZ VERALLGEMEINERTER VERFORMUNGSEINFLUSSZAHLEN NACH LINKE ............. 27 2.6.2 ALLGEMEINE PLATTENTHEORIE NACH HEFT.............................................................32 3 NORMATIVE TRAGFAEHIGKEITSBERECHNUNG FUER ZAHNSTANGENGETRIEBE ............................ 37 3.1 NOTWENDIGKEIT EINER ANPASSUNG DER NORMATIVEN BERECHNUNGSVORSCHRIFT ........ 37 3.1.1 ZAHNSTANGENGETRIEBE ALS ERSATZSTIRNRADGETRIEBE NACH ISO 6336................37 3.2 KRAEFTESITUATION IM ZAHNKONTAKT EINES ZAHNSTANGENGETRIEBES .......................... 39 3.3 FLANKENTRAGFAEHIGKEITSBERECHNUNG FUER EIN RITZEL-ZAHNSTANGENPAAR ................ 47 3.3.1 ERMITTLUNG DER GRUEBCHENTRAGFAEHIGKEIT BEI ZAHNSTANGENGETRIEBEN .............. 47 3.4 ZAHNFUSSTRAGFAEHIGKEITSBERECHNUNG FUER EIN RITZEL-ZAHNSTANGENPAAR ................. 50 3.4.1 DER FORMFAKTOR EINES ZAHNSTANGENZAHNS .................................................... 50 3.4.2 VERIFIZIERUNG DER ZAHNFUSSBIEGESPANNUNG AM ZAHNSTANGENZAHN................54 3.5 VERGLEICH DER MODIFIZIERTEN TRAGFAEHIGKEITSBERECHNUNG MIT DEM NORMATIVEN STANDARD.............................................................................................................. 57 3.6 ERWEITERTE UMFELDBETRACHTUNG IN BEZUG AUF DIE ZAHNSTANGENLAGERUNG .......... 59 3.7 ZWISCHENFAZIT.......................................................................................................65 VI ___________________________________________________________ INHALTSVERZEICHNIS 4 METHODENTRAEGER ZUR ERMITTLUNG DER LAST- UND SPANNUNGSVERTEILUNG ..................... 66 4.1 NOTWENDIGKEIT DER BERECHNUNG EINER LAST- UND SPANNUNGSVERTEILUNG ........... 66 4.1.1 MOTIVATION........................................................................................................ 66 4.1.2 BERECHNUNG DER LAST- UND SPANNUNGSVERTEILUNG AM RITZEL-ZAHNSTANGEN PAAR ..................................................................................................................67 4.2 EINFLUSS DES ZAHNSTANGENPROFILS AUF DIE VERSCHIEBUNGEN................................70 4.3 BESTIMMUNG DER VERFORMUNGSEINFLUSSFUNKTIONEN FUER DIE RITZEL- ZAHNSTANGENPAARUNG ...........................................................................................74 4.3.1 VERFORMUNGSEINFLUSSFUNKTION AM UNENDLICHEN RITZEL-ZAHNSTANGENPAAR ... 74 4.3.2 BERECHNUNG EINER VERFORMUNGSEINFLUSSFUNKTION NACH H EFT ......................... 76 4.3.2.1 FORMAENDERUNGSENERGIEHYPOTHESE DES EBENEN DEHNUNGSZUSTANDES . 77 4.3.2.2 NEUE GRUNDGLEICHUNGEN FUER DEN ALLGEMEINEN ANSATZ NACH HEFT ......... 79 4.3.2.3 ERGEBNISSE DES ANALYTISCHEN ANSATZES NACH HEFT ................................ 83 4.4 LAST- UND SPANNUNGSVERTEILUNG AM GERADVERZAHNTEN RITZEL-ZAHNSTANGEN PAAR....................................................................................................................... 84 4.5 EINFLUSS VON OERTLICHEN STEIFIGKEITSUNTERSCHIEDEN AUF DEN REFLEXIONSGRAD ....... 86 4.5.1 EINFUEHRUNG DES REFLEXIONSGRADES .................................................................. 87 4.5.2 REFLEXION BEI EINEM TRAPEZFOERMIGEN ZAHNFLANKENPROFIL ............................... 90 4.5.3 BERUECKSICHTIGUNG DES REFLEXIONSGRADES BEI DER BERECHNUNG DER LAST- UND SPANNUNGSVERTEILUNG...............................................................................93 4.5.4 EINFLUSS VON SPITZER UND STUMPFER ZAHNSTIRNSEITE BEIM ZAHNSTANGENPROFIL 95 4.5.5 VERIFIKATION DES SCHRAEGUNGSEINFLUSSES EINER TRAPEZFOERMIGEN STIRNSEITE... 100 4.5.6 REFLEXION BEI EINEM VERZAHNUNGSAUSLAUF AM STIRNRADZAHN ...................... 101 4.6 ZWISCHENFAZIT..................................................................................................... 105 5 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN............................................................................107 5.1 ZIELSETZUNG..........................................................................................................107 5.2 VERSUCHSEINRICHTUNGEN......................................................................................108 5.2.1 LAUFVERSUCHSSTAND ........................................................................................ 108 5.2.2 PULSATORVERSUCHSSTAND................................................................................. 110 5.3 VERSUCHSDATEN................................................................................................... 112 5.3.1 WERKSTOFFKUNDLIEHE UNTERSUCHUNGEN ........................................................... 112 5.3.2 AUSWERTUNG DER VERZAHNUNGSMESSUNG.......................................................115 5.4 VERSUCHSPROGRAMM............................................................................................119 5.5 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG.......................................................................................121 6 VERSUCHSERGEBNISSE UND -AUSWERTUNG.................................................................123 6.1 VORBETRACHTUNG FUER DIE LAUFVERSUCHE............................................................... 123 6.1.1 UNTERSUCHUNG DER BREITENLASTVERTEILUNG BEI VERKIPPUNG DER ZAHNSTANGE 123 6.1.2 EINFLUSS DER ZAHNSTANGENVERDREHUNG AUF DIE ERTRAGBARE LEBENSDAUER... 126 6.1.3 UNTERSUCHUNG DER BREITENLASTVERTEILUNG UNTER SERVOMOMENTENEINFLUSS... 128 6.1.4 DARSTELLUNG DER AUSFALLERSCHEINUNGEN IN DEN LAUFVERSUCHEN .................. 131 6.2 VORBETRACHTUNG FUER DEN PULSATORVERSUCH.........................................................134 6.3 AUSWERTUNG DER WOEHLERLINIEN DES LAUF- UND PULSATORVERSUCHES ................... 135 6.3.1 STATISTISCHE VERSUCHSAUSWERTUNG AM BEISPIEL DER VERSUCHSREIHE NR. 3.. 135 6.3.2 DARSTELLUNG DER ZAHNFUSSFESTIGKEITSWOEHLERLINIEN.........................................138 7 ZUSAMMENFASSUNG, FAZIT UND AUSBLICK................................................................. 142 7.1 ZUSAMMENFASSUNG ........................................................................................... 142 7.2 FAZIT UND AUSBLICK..............................................................................................145 ANHANG A: VERZAHNUNGSDATENBLAETTER A-E ..................................................................... 147 ANHANG B.1: VERFORMUNGSEINFLUSSFUNKTION AM UNENDLICHEN ZAHN, PAARUNG B . 148 ANHANG B.2: VERFORMUNGSEINFLUSSFUNKTION AM UNENDLICHEN ZAHN, PAARUNG C . 149 ANHANG B.3: VERFORMUNGSEINFLUSSFUNKTION AM UNENDLICHEN ZAHN, PAARUNG D . 150 ANHANG 0.1: BIEGELINIEN FUER DAS TRAPEZFOERMIGE PROFIL .................................................. 151 ANHANG 0.2: BIEGELINIEN FUER DAS QUADRATISCHE ERSATZPOLYNOM NACH [BAUM90] ....... 153 ANHANG D: ZUSAMMENFASSUNG DER VERWENDETEN GRUNDGLEICHUNGEN ......................... 156 ANHANG E: ZUSAMMENFASSUNG DER VERWENDETEN GLEICHUNGSFOLGEN ........................... 158 ANHANG F: VERGLEICH DER VERFORMUNGSEINFLUSSFUNKTIONEN (UNENDLICHER ZAHN)............159 ANHANG G: REFLEXIONSGRAD AM ENDLICHEN ZAHNSTANGENZAHN IN ABH. 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