Das beschriebene, für den Einsatz im Automobilbau in Frage kommende Kegelringgetriebe besteht prinzipiell aus einem Eingangs- und einem Ausgangsreibkegel. Die Kraft-Übertragungsstelle wird durch den Reibring bestimmt, der durch seine Position die aktuelle Getriebeübersetzung definiert. Die erforderliche Anpressung zwischen Ring und Kegel wird durch eine axiale Verschiebung eines der beiden Kegel erreicht. Die Leistungsübertragung erfolgt jeweils über einen Berührpunkt zwischen Reibkegel und Reibring. In dem vorliegenden Vortrag wird ein neu entwickeltes Berechnungsmodell vorgestellt, mit dessen Hilfe die im Wälzkontakt (Kegel/Ring) entstehenden Scherrichtungen und Schergeschwindigkeiten des Fluids für unterschiedliche Kontaktgeometrien sowie der daraus resultierende Wälzreibwert ermittelt werden können. Das beschriebene Berechnungsverfahren benötigt als Eingangsgrößen alle relevanten Daten zum Aufbau des Variators, zum verwendeten Fluid und zu den Umgebungsbedingungen. Durch Verknüpfungen der Schubspannungen mit den geometrischen und kinematischen Daten lassen sich alle Kräfte, Momente und Anteile der Verlustleistung summieren. Als Programmsystem zur Lösung der notwendigen analytischen und numerischen Rechnungen wurde MAPLE verwendet. Die als Ergebnisse erhaltenen Wälzreibwerte werden mit Ergebnissen von Prüfstand-Versuchen für Schlupfwerte von 2% verglichen. Die durchgeführten Simulationsrechnungen liefern über die Angabe eines Wälzreibwertes hinaus noch weitere für die Entwicklung und Bewertung von Wälzgetrieben notwendige Ergebnisse. So lässt sich die gesamte Verlustleistung quantifizieren, die die Ermittlug des optimalen Wirkungsgrades und Berechnung von unterschiedlichen Kegelringgetriebe-Varianten ermöglicht. Um das untersuchte Kegelringgetriebe-Konzept in ein Fahrzeug einbauen zu können, wurde von der Firma GIFmbH in Aachen ein entsprechender Prototyp-Variator für ein maximales Drehmoment von 150 Nm entworfen.
Wirkungsgradoptimierte Variator-Auslegung eines CVT-Kegel-Ring-Getriebes
Design of an optimally efficient variator in a continuously variable transmission of a 'cone-to-ring' type
2001
35 Seiten, 21 Bilder, 1 Tabelle, 17 Quellen
Conference paper
German
Getriebetechnik , Reibbeiwert , Reibpaarung , CVT-Getriebe , Reibradgetriebe , Wälzgetriebe , Übersetzung (Getriebe) , Anpressdruck , theoretisches Modell , Schubspannung , Kegelform , Drehmoment , Rechnersimulation , Systemoptimierung , Getriebesystematik , Getriebeglied , Pkw (Personenkraftwagen) , Fahrzeuggetriebe , Tribologie
Wirkungsgradoptimierte Variator Auslegung eines CVT Kegel Ring Getriebes
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