Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine komplette Leichtbauantriebswelle für Pkw mit Standardantrieb entwickelt, die in der Lage ist, die derzeit im Einsatz befindlichen schwereren Stahlantriebswellen zu substituieren. Dabei wurden eine nicht schaltbare Wellenkupplung, eine Schiebehülse und ein Belastungskonzentrator für den Crash-Fall systematisch neuentwickelt und auf ein zur Leistungsübertragung benötigtes CFK-Rohr abgestimmt. Für alle neu entwickelten Komponenten wurde eine umfangreiche Recherche durchgeführt. Aus den Spezifikationen für das Gesamtsystem wurden die Anforderungen an die Bauteile abgeleitet. Diese konnten nach Kraft-, Verschiebungs- und konstruktiven Randbedingungen aufgeteilt und schließlich sämtlich erfüllt werden. Aufgrund des Einsatzes neuartiger Bauteile und Werkstoffe war es notwendig, ein neues Crash-Konzept zu entwickeln. Durch systematische Untersuchungen, die neben der Möglichkeit zur gezielten Energiedissipation bei einem Frontal- oder Heckaufprall vor allem die einfache Integration in das Gesamtsystem im Fokus hatte, konnte schließlich eine Lösung gefunden werden. Der entwickelte Belastungskonzentrator wurde in umfangreichen Versuchen statisch und dynamisch geprüft und konnte alle Anforderungen erfüllen. Ein direkter Vergleich der Massen des neu entwickelten Systems mit der derzeit eingesetzten zweigeteilten Stahlwelle ergab eine Massenreduktion von 36,6 % (Stahlflansch HAG-seitig) bzw. 51,3 % (CFK-Flansch HAG-seitig). Das Massenminimum ergab sich dann, wenn auf die Schiebehülse verzichtet werden kann und auf beiden Seiten ein Kupplungsgrundkörper aus CFK eingesetzt wird, zu einer Masse von 3,93 kg (61,5 % weniger als die Stahlvariante). Die Gesamtsystemdynamik konnte in drei relevante Bereiche aufgeteilt werden, wobei zu jedem ein analytisches, voll parametrisiertes Modell aufgestellt wurde. Anhand dieser Modelle wurde in einfacher und schneller Form das Biege-, Axial- und Torsionschwingungsverhalten analysiert und der Einfluss verschiedener Parameter untersucht.


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    Titel :

    Auslegung und Optimierung Versatz-ausgleichender Bauelemente und ihre Integration in eine Antriebswelle


    Beteiligte:

    Erscheinungsdatum :

    2009


    Format / Umfang :

    201 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen



    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch





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