Der den reduzierten Koppelgetrieben zuzuordnende Ravigneaux-Satz zeichnet sich durch eine sehr kompakte Bauform aus. Aufgrund der Tatsache, dass mit diesem Getriebetyp viele unterschiedliche Übersetzungen bzw. Leistungsflüsse realisiert werden können, kommt er in Automatikgetrieben besonders leistungsstarker Automobile verstärkt zum Einsatz. Zur Simulation eines Ravigneaux-Satzes wird zunächst ein dreidimensionales Ersatzmodell mit den dazugehörigen Bewegungsgleichungen aufgestellt. Die Arbeit baut dabei im Wesentlichen auf das von Winkelmann entwickelte Programm SIMPLEX auf. Das hier weiterentwickelte Programm SIMPLEX ist nun in der Lage, zwei unterschiedliche Bauformen von Ravigneaux-Sätzen zu erfassen. Durch numerische Integration des aufgestellten Differentialgleichungssystems lassen sich die Verzahnungs- und Lagerkraftverläufe und die Lastüberhöhungsfaktoren Kr' Kv, KHß und KFß nach DIN 3990 ermitteln. Zur Verifikation des neuentwickelten Programms ist gleichzeitig ein Prüfstand entwickelt worden, der die Messung der radialen Lagerkräfte an verschiedenen Zentralelementen eines Ravigneaux-Satzes erlaubt. Durch den Vergleich der berechneten mit den gemessenen Lagerkraftverläufen wird die Richtigkeit der Berechnungsergebnisse sichergestellt. Neben der umfangreichen Forschungsarbeit über den Ravigneaux-Satz sind zudem einige Erweiterungen bzw. Verbesserungen im dem bereits bestehenden von mehreren Personen entwickelten Programmsystem SIMPLEX integriert worden. So können nun beliebig gekoppelte zwei- und dreistufige Planetengetriebe und Planetengetriebe mit ungleicher Stegteilung zur Berechnung von Lastüberhöhungsfaktoren sowie Verzahnungs- und Lagerkräften simuliert werden. Die Verifikation erfolgt diesbezüglich an einem zweistufigen Getriebeverspannungsprüfstand, an dem die Planetenradbolzenkräfte gemessen werden. Für Zahn- und Lagerkraftverläufe einfacher Planetengetriebe steht nun ebenfalls eine Fast-Fourier Transformation zur Verfügung, die Spektren und Pegel selbiger berechnet.
The so called Ravigneaux-Set is assigned to the family of reduced coupled planetary gears and therefore charaeterized by a very compact design. Due to the fact that with this type of transmission a lot of different gear ratios can be realized and different power flows, it is used more and more in automatie transmissions of partieularly powerful automobiles. To simulate the dynamie behaviour of a Ravigneaux-Set a three-dimensional model deseribed by differential equations is set up. The work is essentially based on the program SIMPLEX which was developed by Winkelmann. By continued development, the program SIMPLEX is now able to describe two different design forms of a Ravigneaux-Set. By numeric integration of the set up differential equation system, the dynamic teeth and bearing forces and the load distribution factors Kr* Kv, KHß und KFß can be calculated according to DIN 3990. For the verification of the new developed program a test stand is built which allows the measurement of radial bearing forces of different central elements of a Ravigneaux-Set. The comparison of the calculated and the measured bearing forces guarantees the correctness of the caleulation results. Apart from the extensive research regarding the Ravigneaux-Set some extensions and improvements are developed and implemented in the already altered SIMPLEX program. Now it is possible to simulate coupled two and three-stage planetary gears and planetary gears with unequal angle division to calculate load distribution factors as well as teeth and bearing forces. Measurements at a two stage planetary gear test rig verify the new calculation methods by comparing the bearing forces of the planet wheels. It is also now possible to calculate the level and to generate a speetrum of the teeth and bearing forces by a fast fourier transformation considering single and multistep planetary gears.
SIMPLEX V - Erweiterung eines Programms zur dynamischen Analyse von Planetengetrieben
2005
361 Seiten, Bilder, Tabellen, 25 Quellen
Theses
German
Bewertung der Ausgleichssysteme in Planetengetrieben mit dynamischen Kraftbeiwerten
Automotive engineering | 1981
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