Bewegungstechnik

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In der Lehrveranstaltung Bewegungstechnik werden die Kinematik und Kinetostatik ebener und räumlicher Getriebe mit Beispielen aus vielen Bereichen des Maschinenbaus behandelt.

 

Lehrinhalte

Ebene, sphärische und räumliche Kurbelgetriebe

• Einführung
• Grundlegende Zusammenhänge
• Anwendungsgebiete

Analyse und Klassifizierung von Bewegungsaufgaben

• Übertragungsgetriebe
• Führungsgetriebe

Getriebeanalyse

• 5- und 6-gliedrige Getriebe
• Sphärische Getriebe
• Räumliche Getriebe

Totlagensynthese

• Alt`sche Totlagenkonstruktion

Mehrfache Erzeugung von Koppelkurven

• Ermittlung der Robertsschen Ersatzgetriebe
• Ermittlung fünfgliedriger Ersatzgetriebe mit zwei synchron laufenden Kurbeln
• Parallelführung eines Gliedes entlang einer Koppelkurve

Rädergetriebe

• Getriebeformen und Begriffe
• Übersetzungsverhältnisse
  • Standrädergetriebe
  • Umlaufrädergetriebe
• Anwendungen für Umlaufrädergetriebe
  • Summengetriebe
  • Umlaufrädergetriebe für hohe Übersetzungen
• Radlinien: Zykloiden
  • Grundgetriebe, Kurvenformen und Gleichungen
  • Krümmung in den Scheitelpunkten
  • Doppelte Erzeugung von Radlinien mit Grundgetrieben
  • Erzeugung von Radlinien bei drehendem Mittelrad und mehrstufigen Getrieben
  • Anwendung von Radlinien

Krümmungstheorie

• Polbahntangente und Polbahnnormale
  • Gleichung von Euler-Savary
  • Satz von Bobillier
  • Wendepunkt und Wendekreis
  • Geradführung von Koppelkurven

Kinetik

• Darstellung von Kräften und Momenten
  • Kräftepaar und Moment
  • Gelenk- und Reibungskräfte
  • Kraftangriffswinkel und Übertragungswinkel
• Gleichgewichtsbedingungen
  • für zwei, drei und vier Kräfte
  • Superpositionsprinzip
  • Prinzip der virtuellen Arbeit
• Virtuelle Leistung
• Polkraftverfahren nach Hain

Anwendungen

• Rastgetriebe
• Synchrongetriebe
• Nachgiebige Mechanismen

 

Übung

Die oben aufgeführten Themen werden wöchentlich in Vorrechen- und betreuten Selbstrechenübungen vertieft. Dabei greifen die Vorrechenübungen die Theorie der Vorlesung erneut auf und wenden diese zur Lösung gängiger Probleme bei der Mechanismenentwicklung direkt an. Die Aufgaben werden graphisch oder rechnerisch gelöst. Jede Vorrechenübung wird mit Wissensfragen zur Sicherung des Erlernten abgeschlossen. Die Selbstrechenübungen geben den Studierenden die darüber hinaus die Möglichkeit, die gelernten Verfahren in dem Geometrieprogramm GeoGebra anzuwenden und somit zusätzlich noch ein geeignetes Softwareprodukt kennen zu lernen. Die Betreuung der Selbstrechenübung erfolgt auf Augenhöhe durch studentische Hilfskräfte.