Die Lebensdauer ungeharteter Zahnrader wird in erster Linie durch die Flankenfestigkeit gegen Pittingbildung und Reibverschleiss bestimmt. Wah- rend fur Zahnrader mit geringer Radbreite fur die gebrauchlichsten Werk- stoffe zahlreiche Versuche zur Ermittlung der zulassigen Dauerwalz- festigkeit durchgefuhrt wurden, liegen fur Zahnrader grosser Breite bis- her keine Werte vor. Da zur Erzeugung eines gleich guten Tragbildes bei grossen Zahnbreiten erheblich groessere fertigungstechnische Schwierigkei- ten auftreten, sind die bei gleichem Aufwand erreichbaren Qualitaten geringer als bei schmalen Radern. Dies gilt insbesondere fur den Zahn- richtungsfehler. Fur Getriebe grosser Leistung, z.B. Schiffsgetriebe, sind aber grosse Radbreiten erforderlich, da grosse Drehmomente ubertragen werden mussen. Dies koennte ebenfalls durch groessere Zahndicken - also groesseren Modu- erreicht werden. Aus Grunden der geringeren Schallabstrahlung sind aber grosse Zahnezahlen erwunscht, was wiederum einen kleinen Modul bedingt. Somit bleibt die groessere Radbreite als vort-eilhafterer Weg zur UEbertra- gung hoher Drehmomente, wenn gleichzeitig an das Gerauschverhalten des Getriebes besondere Anforderungen gestellt werden. Die Versuche wurden an Zahnradern mit folgenden Daten durchgefuhrt: Radbreite b = 70 mm Achsabstand a = 125 mm Modul m = 2 mm 0 0 Schragungswinkel ss und 10 = 0 0 Werkstoff fur das Ritzel Ck 60 Werkstoff fur das Rad Ck 45. Wahrend der Laufzeit eines Raderpaares wurden die Pittingbildung und der Reibverschleiss in bestimmten Zeitintervallen auf allen Zahnflanken beobachtet und an mehreren vorher gekennzeichneten Zahnen gemessen. Auf diese Weise lasst sich die Verschleissgroesse in Abhangigkeit von der Laufzeit mit der Belastung als Parameter bestimmen.

Seit dem Erscheinen des grundlegenden und klassischen WITTENBAUERschen Werkes Graphische Dynamik sind 36 Jahre vergangen. Die Grunde, die FERDINAND WITTENBAUER veranlassten, fur den Maschinenbauingenieur ein so umfassendes Lehrgebaude der graphischen Getriebedynamik zu errichten, gelten heute noch viel mehr, da das Streben nach Leistungssteigerung auf allen Ge- bieten des Maschinenbaus das Laufen der Kraft-und insbesondere der Arbeits- maschinen desgl. solcher der automatischen Mengenfertigung mit immer hoeheren Drehzahlen erforderte. Die Berucksichtigung der n'ALEMBERTschen Tragheits- krafte beim konstruktiven Entwurf wird so zu einer dringenden Notwendig- keit. Die neuzeitliche Getriebesynthese ist leider noch nicht so weit fort- geschritten, dass der Konstrukteur - abgesehen von einfachsten Getriebe- aufgaben-gleich von Anfang an die Kraft-und insbesondere Massenwirkungen sofort vollwertig in seinen Entwurf einbeziehen kann. Ihm ist dann die Aufgabe gestellt, seinen getriebesynthetischen Entwurf nachtraglich auch in getriebe- dynamischer Hinsicht zu uberprufen. Im Schwermaschinenbau kann dies wegen der Groesse der bewegten Massen auch bereits bei kleineren Drehzahlen notwendig werden. Selbst wenn von der Berucksichtigung der Wirkung der n' ALEMBERTschen Tragheitskrafte abgesehen werden kann, braucht der Konstrukteur immer noch geeignete zeichnerische oder rechnerische V erfahren, um die Groesse der rein statisch auftretenden Krafte, wie Stabkrafte, Gelenkkrafte, Reibkrafte usw., feststellen zu koennen. Gewiss liefert das beachtenswerte Lehrgebaude der theoretischen analytischen Mechanik wertvolle Grundlagen; sie gestattet viel- fach auch das Aufstellen der Differentialgleichungen. Sie lasst aber den Ingenieur oft in dem Augenblick im Stich, in dem rechnerische Auswertung solcher Gleichungen beginnen soll.

Das Laufverhalten von Zahnradgetrieben hangt von zahlreichen Einfluss- groessen ab, die sich teils auf das benutzte Verzahnungsverfahren bzw. auf die Genauigkeit der Verzahnmaschine, teils auf die Art und die Ge- nauigkeit des Verzahnungswerkzeuges zuruckfuhren lassen. Ferner spie- len das Schwingungsverhalten des Getriebegehauses, die Akustik des Rau- mes, in dem das Getriebe lauft u.a., eine nicht unerhebliche Rolle. In den nachstehenden Ausfuhrungen wird von Gerauschmessungen berichtet, bei denen sich Erregerursachen fur das Zahnradgerausch auf Fehler im Getriebezug der Verzahnmaschine, und zwar speziell der Walzfrasmaschi- ne, zuruckfuhren lassen. Die Gerauschuntersuchungen laufen im Rahmen eines umfangreichen Forschungsprogrammes an Zahnradern und Verzahnma- schinen, das im Institut fur Werkzeugmaschinen und Betriebslehre der Rheinisch-Westfalischen Technischen Hochschule Aachen durchgefuhrt wird. 2. Gerauschversuche an Zahnradgetrieben Auf einer Walzfrasmaschine ergeben sich mehrere Fehlerquellen, die sich auf die Verzahnung auswirken und wie folgt zusammenfassen lassen: a) Fehler im Verzahnungswerkzeug bzw. dessen Einspannung b) Fehler im Werkstuck bzw. in der Werkstuckaufspannung c) Fehler in der Walzbewegung zwischen Fraser- und erzeugtem Zahnprofil.

zeigt dies deutlich; hier sind drei Kurven verschiedener Laufrader mit gleichem Durclimesser gezeichnet. Der Schnittpunkt der steilsten Kurve mit der Ordinate der Pumpe liegt am tiefsten, der der flachsten hat den hoechsten Wert. Ausserdem weisen Pumpen mit einem Maximum in der Charakteristik (sogenannte instabile Kennlinien) bei geschlossenem Schieber eine kleinere Foerderhoehe auf als Pumpen mit einsinnig steigen- der Kennlinie, was mit den besonders hohen Verlusten dieser Pumpen- art bei sehr kleiner Foerderung zu erklaren ist. Dies sind die Grunde fur die Streuung des Wertes Ku - 0 4. Die Foerderhoehe bei geschlossenem Schieber wird durch die Form des Gehauses beeinflusst. Das gleiche Laufrad in einer kleinen Spirale er- zeugt eine groessere Hoehe H als in einer groesseren. Ebenso ergibt ein 0 kleinerer Leitradwinkel eine groessere Hoehe bei Foerdermenge null. Dem entspricht eine Verschiebung des Punktes besten Wirkungsgrades zu kleineren Foerdermengen. In dem in Abb. 14. 19 dargestellten Beispiel ist das Gehause mit verstellbaren Schaufeln ausgerustet. Die Foerderhoehe des Laufrades ist selbstverstandlich in allen Fallen gleich. Bei flacheren Leitradwinkeln wird lediglich ein groesserer Betrag an dynamischer Druckhoehe angezeigt. 6. Entwurf des Laufrades 6. 1. Problemstellung Die Auslegung des halbaxialen Rades ist die schwierigste zeichne- rische Aufgabe beim Pumpenentwurf. Zwei Methoden sind in Gebrauch. Bei der ersten, alteren Art werden Austritts- und Eintrittsende wie bei einer ebenen Schaufel auf dem die Deckflache jeweils tangierenden Kegel konstruiert. Die Konstruktion wird in -die Draufsicht ubertragen, aus dem die fur den Modellbau benoetigten Schaufelschnitte gewonnen werden.

Die Enwicklung der Fertigungsmethoden zur Herstellung von Massenglitern hat seit ihrer Einftihrung bei der Automobilindustrie vor rund 40 Jahren sehr groBe Fortschritte gemacht. Durch geschickte Kombination mechani scher, hydraulischer und elektrischer Bauelemente sind Maschinen ent wickelt worden, die es gestatten, Massengtiter schnell und billig herzu stellen. Ein wirtschaftliches Arbeiten dieser Einzweckmaschinen und TransferstraBen ist aber an sehr groBe Sttickzahlen gebunden. So trifft man oft die Meinung, daB ftir eine Automatisierung groBe Sttickzahlen un erlaBlich sind. Das mag ftir die genannten Einzweckmaschinen und Trans ferstraBen zutreffen. SolI auf ihnen ein Werksttick mit anderen Abmes sungen hergestellt werden, so muB die Maschine mit erheblichem Zeitauf wand umgerichtet, wenn nicht sogar in einzelnen Teilen umgebaut werden. Damit nun die Kosten fur dieses Umrichten, auf das Werkstuck bezogen, gering werden, muB eine groBe Menge gleichartiger Werkstticke gefertigt werden. Wori.n besteht nun das Umrichten einer Maschine? Zur Erzeugung der gewtinschten Form eines Werksttickes muB der Rohling auf einer genau vorgegebenen Bahn am Werkzeug oder umgekehrt vorbeigeftihrt werden. Diese Bahnen kennen aus Geraden, Kreisen oder sonstigen Kurvenztigen heherer Ordnung zusammengesetzt sein. SolI die Maschine selbsttatig diese vor geschriebenen Bahnen nachfahren, so muB der Bewegungsablauf in ihr selbst festgehalten werden. Bei einem Revolverautomaten z.B. gehort zu jedem Werkzeug eine ganz bestimmte Arbeitstiefe, die durch Anschlage oder Endschalter einmal eingestellt wird. 1st diese Tiefe vom Werkzeug erreicht, so erfolgt der Rticklauf, der Werkzeugwechsel, und der neue Bearbeitungsvorgang beginnt. Dieses System, das die Arbeitsgange in der richtigen Reihenfolge bis zur eingestellten Tiefe ablaufen laBt, nennt man '1nformationsspeicher'."

Die vorliegende Arbeit wurde auf Veranlassung des Fachverbandes Gesenk schmieden im Versuchsfeld der Forschungsstelle Gesenkschmieden und in ei nem Gesenkschmiedebetrieb durchgefuhrt. Die Firma Morsch & Strotzel, Hil desheim, ubernahm samtliche Verchromungsarbeiten. Die Versuche mit hart verchromten Gesenken im praktischen Schmiedebetrieb ubernahm die Firma Heinr. Jung & Sohn, Halver i.W Die Firma Gebr. Nagel, Priorei i.W., forderte durch Ubertragung grosserer Auftrage fur Schmiedestucke an die Forschungsstelle Gesenkschmieden die Untersuchungsarbeiten betrachtlich. Herr Dr.-Ing.habil. AREND, MUlheim/Ruhr, stellte seine Erfahrungen auf dem Gebiet hartverchromter Werkzeuge entgegenkommenderweise zur Verfugung. Das Land Nordrhein-Westfalen gab die zur Durchfuhrung der Arbeiten er forderlichen Mittel. G I i e der u n g 1 Einleitung: Warum Hartverchromung ? s. 5 . . . . . . . . . . . . 2. Die Hartverchromung . s. 5 . . . . . . . . . . 2.1 Beschreibung . s. 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.11 Badbedingungen und Stromausbeute s. 6 Streuung des Chrombades S. 2.12 8 . . . . . . Gasgehalte der Hartchromschichten s. 2.13 9 . . . . . 2.2 Technologische Eigenschaften der Hartchromschicht S. 11 . . . . 2.21 Harte und Verschleissfestigkeit S. 11 . . . . . . . . . 2.22 Weitere Eigenschaften der Hartchromschichten s. 13 2.3 Warmebehandlung der Hartchromschicht s."

Die Ausfuhrung der Versuche, uber die in dieser Arbeit berichtet wird, sowie die Herstellung der Versuchskupplungen ermoglichte mir die Firma Maschinenfabrik stromag G.m.b.H., Unna in Westf. AuBerdem stellte mir die Maschinenfabrik stromag ihre vorzuglich eingerichtete Versuchsabtei lung zur Verfugung und unterstutzte mich bei meiner Arbeit in jeder Hin sicht, wofur ich ihr herzlich danke. II. Aufgabenstellung Die vorliegende Arbeit befaBt sich mit einer Kupplung, deren Prinzip schon bekannt ist, die aber bis heute noch keinen Eingang in die Technik gefunden hat. Es werden daher neben der vollstandigen theoretischen Behandlung die Ergebnisse der durchgefuhrten Versuche mitgeteilt. Auch soll die Verwend barkeit der Kupplung in den verschiedenen Antriebsfallen besprochen, so wie ein Vergleich mit bewahrten Elektromagnetkupplungen durchgefuhrt werden. Die Arbeit wird so abgefaBt, daB es dem im Beruf stehenden Tech niker moglich ist, ohne Zuhilfenahme fremder Quellen eine Kupplung rech nerisch und konstruktiv festzulegen und fur einen bestimmten Antriebs fall auszuwahlen."

1.1 Arten, Anwendung und Eigenschaften der Reibscheiben-Regel getriebe In der Praxis.werden Reibscheiben-Regelgetriebe in zahlreichen Ausfuhrungsformen angewendet. Die Eigenart dieser Getriebe liegt 1. in der Ubertragung von Umfangskraften durch Reibung zwischen zwei sich beruhrenden Walzkorpern und 2. in der stufenlosen Veranderung des Abstandes der Reibstelle von der Drehachse der einen Reibscheibe. Derartige Getriebe findet man +) 1. als Regelgetriebe fur Steuer-, Mess- und Rechengetriebe J, wobei nur geringe Krafte zu ubertragen sind (z.B. Planimeter). 2. als Regelgetriebe in Antrieben oder Vorschuben von Werkzeug maschinen, Papiermaschinen, Textilmaschinen und Hebezeugen, wobei eine Leistung zu ubertragen ist. Diese Ge"riebe sollen nachfolgend als "Leistungs"-Getriebe behandelt werden. Die in der Praxis vorhandenen Ausfuhrungen von Reibscheiben Regelgetrieben haben teils Punktberuhrung, teils Linienberuhrung. Sie haben sich bislang nur fur kleinere Leistungen bewahren konnen. Bei grosseren Leistungen werden die Bauabmessungen sehr gross. Fur einen Vergleich der Reibscheiben-Regelgetriebe mit feinstufig regelbaren Zahnrad-Getrieben, stufenlos regelbaren hydraulischen Getrieben und stufenlos regelbaren Elektromotoren gleicher Leistung und. gleichen Regelbereiches ist anzufuhren: 1. Zahnrad-Getriebe zeigen etwa gleiche oder etwas kleinere Bau abmessungen, geringere Lagerdrucke, kleinere Verlustleistung, kleinere Erwarmung, kleineren Verschleiss und grossere Lebens dauer. Der Wirkungs rad liegt .infolge der geringen Verlust leistung sehr hoch (98%). Bei feiner Abstufung ist der Preis hoher als der der Reibscheiben-Regelgetriebe, bei grober Ab stufung niedriger. 2. Stufenlos regelbare hydraulische Getriebe ergeben eine bequeme Moglichkeit, die Drehzahl sehr sanft zu andern, sogar uber die Drehzahl Null in die umgekehrte Drehrichtung zu regeln. Sie sind in den Bauabmessungen grosser als Reibscheiben-Regelgetriebe und konstruktiv erheblich kom lizierter."

Im Schrifttum der letzten Jahre zeigt sich auffallend das Bestreben, die zahlreichen im Betrieb befindlichen Kugel- und Rohrmuhlen auf hoehere spezifische Leistungen und vorteilhaftere Mahlmethoden zu bringen. Diese Aufgabenstellung erscheint mir auch beachtlich. Ich habe selbst in meiner langjahrigen Praxis nur zu oft feststellen mussen, dass die richtige Betreuung dieser Anlagen oft zu wunschen ubrigliess und dass auch bei der Lieferung von Neuanlagen oftmals ein voellig unberechtigter Wettbewerbsstreit uber die zu erwartenden Leistungen der Maschinen durchgekampft werden musste. Alle diese Umstande ver- anlaBten mich zu dieser Arbeit uber ein geeignetes Prufverfahren zur wirtschaftlichen Gestaltung der Kugel- und Rohrmuhlen. Es unterliegt keinem Zweifel, dass die Grundlagenforschung in der Zerkleinerungstheorie seit der Begrundung des VDI-Fachausschusses "Hartzerkleinerung" durch Professor A. SMEKAL im Laufe der ver- gangeneu 20 Jahre und besonders auch gerade in den Nachkriegsjahren eine wesentliche Entwicklung erfahren hat. Die mehrfach angeregten Prufmethoden zur Feststellung der Brech- und Mahlarbeit der zu zer- kleinernden Stoffe, seien sie chemischer, elektronischer oder mechani- scher Art, schaffen zweifellos Vergleichswerte zur allgemeinen Beurteilung der fur die Zerkleinerung aufzuwendenden Energien. Einen Weg aber, wie wir die ungeheuren Energieverluste, mit denen besonders die Fein- mahlung belastet ist, einschranken koennen, haben sie uns nicht gezeigt.

Jedem Ingenieur, der auf dem Gebiete der Antriebstedmik arbeitet, sind aus seiner Berufsarbeit die Masdllnenelemente gelaufig. Leider sind ihm aber in vielen Fallen gewisse, damit im Zusammenhang stehende widttige wirtsdtaft- lidte Tatbestande nicht bekannt. Sie kommen in den folgenden Zahlen zum Ausdruck: Unter den Erzeugnisgruppen des gesamten Masdtinenbaues nehmen die An- triebselemente - zu ihnen gehoeren Gleit- und Walzlager, Kupplungen, Zahn- rader und andere Transmissionsteile - sowie die Zahnradgetriebe und die stufenlos regelbaren Getriebe einen beachtlidten Platz ein. Umsatzmassig reprasentierten sie im Jahre 1952 einen Wert von etwa 700 Millionen DM und standen damit in der fadtlidten Unterteilung an vierter Stelle. Der Anteil der direkten Ausfuhr in diesen Erzeugnissen betrug etwa 10 Prozent der vor- genannten Summe. In der Gruppe Stahlgelenkketten wurde im Jahre 1952 ein Gesamtumsatzwert von rund 33 Millionen DM bei einem Ausfuhranteil von 25 bis 30 Prozent erstellt. - Im gleidten Zeitabsdtnitt beliefen sich die Gesamtumsatze der Her- steller von Lederriemen auf etwa 20 Millionen DM. Hier betrugen die Export- erloese etwa 10 Prozent dieser Summe. - Die Kautsdtukindustrie beziffert ihre Gesamtumsatze in Gummikeilriemen auf etwa 19 Millionen DM fur das Jahr 1952, dabei lag der Wert der direkten Ausfuhr bei etwa 15 Prozent. - In Textil- und Kunststoffflachriemen wurden sdtatzungsweise noch groessere Um- satze erzielt.

Formulierung der konstruktiven Aufgabe. Es ist Aufgabe des Konstrukteurs die Bestandteile irgendeiner Maschine oder eines Appa* rates moeglichst genau dem Gebrauchszweck anzupassen. Fur eine zweckentsprechende Konstruktion mussen demnach die Betriebsbedingungen zuverlassig bekannt sein. Der Konstrukteur darf z. B. nicht einfach irgendein Lager oder Zahnrad konstruieren, sondern muss ein Lager, resp. Rad entwerfen, das fur die vorgeschriebenen Betriebsbedingungen am besten geeignet ist. Die Schwierigkeit liegt darin, unter "Betriebsbedingungen" die ver dass schiedenartigsten Einflusse zusammengofasst sind. So muss man von einer in Steinbruchen "\"er wendeten Gesteinbohrmaschine selbstverstandlich voraussetzen, dass sie bei dem rohen Betrieb immer gebrauchsfahig bleibt und z. B. beim Herunterfallen keinen erhebliehen Schaden erleidet. Die Formen des gleichen Maschinenteiles wechseln demnach mit dem Gebrauchszweck. Eine Maschine, die in Bergwerken oder in staubhaltigen Betrieben durch ungelernte Arbeiter bedient werden soll, ist unter anderen Gesichtspunkten zu entwerfen, als wenn sie in sauberen Maschinen salen bei sorgfaltigster Wartung durch angelerntes Personal verwendet wird. Ein Motor sieht ganz anders aus, wenn er als stationare Maschine, als Schiffs-, Automobil- oder als Flugzeugmotor verwendet wird, auch wenn in allen Fallen die Motorstarke gleich bliebe. Eine Exportmaschine wird manchmal in Einzelheiten anders durchkonstruiert werden mussen, um die Transport- und Reparaturmoeglichkeiten in abgelegenen Gegenden zu berucksichtigen. In anderen Fallen ver langt der Gebrauchszweck wieder eine moeglichst gerauschlose Maschine usw.

UEber die moderne Theorie des nichtstationar: en Verhaltens von elek- trischen Maschinen gab es bisher keine zusammenfassende Darstellung. Das wttrde besonders von den Ingenieuren in der Industrie und den Elektrizitatswerken, die sich oefters mit solchen Fragen befassen mussen, als Mangel empfunden. Das vorliegende kleine Buch wurde mit der Absicht geschrieben, wenigstens fur die in dieser Hinsicht wichtigste Maschine diese Lucke auszufullen. Wahrend der Vorbereitungen zur Drucklegung erschien in Amerika in der gleichen Absicht das Buch von CH. CoNCORDIA: Synchronous Machines, Theory and Performance. Es bringt zum Unterschied vom vorliegenden Buch die Grundlagen sehr kurz, da bei den amerikanischen Lesern bereits eine gewisse Vertrautheit mit den Grundbegriffen und der dort ublichen Behandlungsweise voraus- gesetzt werden darf. Dagegen sind die Anwendungen, besonders die Kurzschlussvorgange, eingehender als in allen sonst bekannten Ver- oeffentlichungen dargelegt. Im Gegensatz dazu habe ich der Entwicklung der allgemeinen Theorie und den Grundbegriffen bedeutend mehr Raum gewidmet, da den europaischen Lesern die aus den Vereinigten Staaten stammende Darstellungsart und die dabei verwendeten Begriffe weniger gelaufig sind. Den Kern des Buches bilden die Kapitel 3 bis 5, in eichen die Entwicklungen aus diesem Grunde etwas breiter gehalten sind als in den anderen Teilen. Bei den Anwendungen wurden die erzwungenen und selbsterregten Pendelungen im Vergleich zur bisherigen Literatur ein- gehender behandelt. H ngegen beschrankt sich die Darsteilung der Schaltvorgange auf das grundsatzlich Wichtigste, da daruber zahlreiche gute Veroeffentlichungen bestehen (siehe das Literaturverzeichnis). Mit Rucksicht auf den beabsichtigten bescheidenen Umfang des Buches wurden keine Zahlenbeispiele durchgerechnet.

Printed collection of 68 full-length, peer-reviewed technical papers. Topics include: Ceramics Controls, Diagnostics, and Instrumentation Education Manufacturing Materials and Metallurgy

Printed collection of 49 full-length, peer-reviewed technical papers. Topics include: Aircraft Engine Fans and Blowers Marine Honors and Awards

Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfangen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen fur die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfugung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden mussen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.

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