Getriebetechnik und Kinematik

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In der Gruppe Getriebetechnik und Kinematik wird die innovative Anwendung von Methoden aus der Mechanismen- und Bewegungstechnik erforscht. Dies umfasst Forschungsprojekte zur Nutzung neuer Technologien bei der Auslegung mechatronischer Bewegungssysteme, zur detaillierten kinematischen Analyse von neuen Strukturen und zur Anwendung von Getrieben unter neuen Anforderungen.

Dabei werden sowohl interdisziplinäre Grundlagenprojekte, als auch Forschungsprojekte mit Industriepartnern durchgeführt.

 


Entwicklungsprozess für Bewegungseinrichtungen

Entwicklung Bewegungseinrichtung

Der typische Entwicklungsprozess eines Getriebes beginnt mit der Struktursynthese. Anschließend wird der Mechanismus in der Maßsynthese ausgelegt und iterativ hinsichtlich der Kinetostatik und Dynamik dimensioniert. Nach der Auswahl der Antriebe, kann die Prototypenfertigung folgen. Durch dieses systematische Vorgehen können auch neue, spezialisierte Lösungen gefunden werden, die bei einem heuristischen Vorgehen verborgen blieben. Insbesondere bei völlig neuen Anwendungen mit komplexen Anforderungen, ist dieses Vorgehen unerlässlich.

 


Struktursynthese und Strukturauswahl

Struktursynthese

Bei der Struktursynthese geht es um die systematische Entwicklung von kinematischen Ketten, die prinzipiell zur Lösung der gegebenen Bewegungsaufgabe geeignet sind. Insbesondere in wenig erforschten Anwendungsfeldern ist es sinnvoll, alle möglichen Lösungen zu untersuchen. Aus der Anwendung ergeben sich Anforderungen und Bewertungskriterien anhand derer schließlich die besten Strukturen ausgewählt werden können. Dazu gehören die Einteilung in Führungs- oder Übertragungsgetriebe, der Freiheitsgrad, die Anzahl der Glieder und Gelenke und andere Merkmale.

 


Maßsynthese von Getrieben

Masssynthese

Die Maßsynthese ist eine klassische Aufgabe der Getriebetechnik und es existieren eine Vielzahl analytischer und numerischer Verfahren. Durch Optimierungsverfahren, kombinierte Verfahren, interaktive Software und aufgabenspezifische Softwareprogramme lassen sich die Möglichkeiten der Methoden ausreizen und optimale Lösungen finden. Zusätzlich werden am IGMR die Auslegung des Antriebssystems, die Aufgabenplanung oder die Steifigkeitsmodellierung in die Synthese mit einbezogen, um eine ganzheitliche Lösung zu finden.

 


Getriebeanalyse, Optimierung und Toleranzmanagement

Häufig werden bestehende Getriebelösungen nicht modifiziert, auch wenn sich die Randbedingungen oder umliegenden Bauteile verändern. Dabei bietet die Getriebeanalyse die Möglichkeit weiteres Optimierungspotential aufzudecken. Bei steigenden Anforderungen kann auch die Analyse des Toleranzmanagements oder die Verwendung eines neuen Antriebskonzepts zielführend sein.

 


Projekte im Bereich Getriebetechnik und Kinematik

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SPARC: Test-Plattform für Drive-by-Wire ausgestattete Fahrzeuge in der Entwicklung und Produktion

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Es wird allgemein angenommen, dass der Einsatz elektronischer Fahrzeugsysteme in den nächsten Jahren erheblich zunehmen wird aufgrund verschiedener Interessengruppen. Der Gesetzgeber will die Optimierung der Fahrzeug-Abgas-Eigenschaften und die Minimierung des Kraftstoffverbrauchs, während die Kunden an Fahrkomfort und Fahrsicherheit interessiert sind. Darüber hinaus verbessert die OEM ihre Fahrzeuge kontinuierlich durch die Erzeugung komplexer Systeme mit neuen Funktionen, die der Kunde sich heute nicht einmal vorstellen kann. Diese Technologie ist bereits in der C5 Corvette, Acura NSX und Toyota Tundra verbaut und man kann eine wachsenden Zahl von neuen Fahrzeugen mit dieser Technologie erwarten.

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TransOri: Transferring Origami-Principles to Technical Applications

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Das Institut für Getriebetechnik, Maschinendynamik und Robotik untersucht in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Tragkonstruktionen (Fakultät für Architektur) Methoden und Prozesse zur Auslegung wandelbarer Faltungen für den technischen Einsatz. Das Projekt "TransOri: Transferring Origami-Principles to Technical Applications" wird gefördert durch Mittel der Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder.

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Institut für Getriebetechnik, Maschinendynamik und Robotik

RWTH Aachen

Eilfschornsteinstraße 18

52062 Aachen

 

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