Getriebe und Übersetzungen Übungsaufgaben

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1 Gewereshule Lörrh Getriee und Üersetzungen Üungsufgen Quelle: Ai-Prüfungen des Lndes Bden-Württeerg 1 HP 1996/97-1 Shiffsufzug Bei der Bergfhrt uss von jeder Motor-Getrieeeinheit eine Krftdifferenz von F 60 kn ufgerht werden. Der Durhesser der Seilsheien eträgt D Mit welher Geshwindigkeit v in /in ewegt sih die Aufzugswnne uf den Shienen? Welhe Leistung uss ein Antriesotor (von zwei Motoren) ufnehen? Wirkungsgrde: Lgerungen: η 1 0,8 Getriee: η 0,75 Motor: η 3 5 otor /in; z 1 18; z 56; z 3 (Shneke); z 4 4 HP 1996/97- Wndshwenkkrn Der Antrie der Seiltroel in der Hueinrihtung erfolgt durh einen Bresotor üer ein Getriee. Bestien Sie die notwendige Motorleistung. η Getriee otor /in d 1 00 z 1 z 3 1 z z xile Seilkrft F N 3 HP 1997/98-1 Verldenlge Zwishen Elektrootor und Seil sitzt ein Shneken- und ein einstufiger Stirnrdtrie. 3 Berehnen Sie die erforderlihe Leistung des Elektrootors. Motor /in Shnekentrie i 1 30:1; η 1 0,8 Stirnrdtrie z 3 18; z 4 85 η 5 Seiltroel D 300 F S 100 kn 4 HP 98/99- Lstkrftwgen 4 Die Pupenwelle der Hydruliknlge erfordert ein Antriesoent vo p 100 N ei einer Drehzhl von n p 1000 in -1. Die Pupe wird vo Fhrzeugotor üer ein einstufiges Getriee ngetrieen, Berehnen Sie die gegeene Motorleistung und die Motordrehzhl : i,5 ; η G 1 ) v 6,9 /in ) P 47, kw ) P erf 83 W 3 ) erf 0,4 kw 4 11,6 kw 500/in 5 HP 1997/98- Hueinrihtung Mit der Hueinrihtung einer Krnnlge sollen Lsten gehoen werden. Ds Huseil wird uf eine Seiltroel gewikelt, die von eine Elektrootor üer ein zweistufiges Getriee ngetrieen wird. 5 Üerprüfen Sie, o die Lst F L gehoen werden knn. Motor: n ot 70 1/in P ot 10 kw Getriee: z 1 16; z 3 0; z 64; z 4 80; η getr 0,8 Seiltroel: d Tr 00 F L 15 kn η tr 5 6 HP 1980/81- Verldekrn Die Seiltroel der Lufktze wird von eine Elektrootor it 7,5 kw und der Drehzhl 710 1/in üer ein Shnekengetriee (Shneke 1-zähnig, Shnekenrd 35 Zähne, Wirkungsgrd η ges 0,7) ngetrieen. Der Seildurhesser soll dei vernhlässigt werden. 6 Mit welher Geshwindigkeit wird die Lst gehoen? Welhe xile Lst könnte it der ngegeenen Motorleistung ngehoen werden? 7 HP 1981/8-1 Spnnen ei Fräsen Der Motor einer Senkrehtfrässhine ht eine Antriesleistung von P 10 kw ei n /in. An der Frässpindel stehen folgende Drehzhlen zur Verfügung: n ,5 7,5 1/in. Welhe der Drehzhlen ist einzustellen, wenn ds Shruppen des Werkstüks it einer Shnittgeshwindigkeit v 0 /in ei eine Fräserdurhesser d F 00 erfolgen soll? Berehnen Sie für ds xile Drehoent die Durhesser D und d der Frässpindel, wenn diese ls Hohlwelle it de Durhesserverhältnis D : d : 1 usgeführt werden soll. τ tzul 50 N/²; Wirkungsgrd η ges 0,75 5 Viele Lösungen, z.b. (Angeot) 13 N > (Bedrf) 13 N 6 ) v 0,1 /s ) F x 4,7 kn 7 ) n Rehnung 31,8 /in ) M x 3183 N D 70, Getriee_U.odt, Seite 1 / 5

2 Gewereshule Lörrh Getriee und Üersetzungen Üungsufgen 8 HP 001/0- Drehkrn Ein Elektrootor treit üer ein zweistufiges Getriee die Seiltroel n der Lufktze n. 8 Dten: 1400,in -1 d TR 00, z 1 1 z 75 z 3 14 z 4 90 F L 17,kN Bestien Sie die Geshwindigkeit in /in, it der die Lst ngehoen wird. Welhe Leistung git der Motor ei eine Getrieewirkungsgrd von 90 %? Berehnen Sie den Durhesser d der Seiltroelwelle für τ tzul 160 N/². 9 HP 000/01-1 Bhnshrnke Berehnen Sie die erforderlihe Antriesleistung des Motors. 9 Kolenkrft: F K 10,kN Öffnungszeit: t 6,s Kolenhu: s 50, Gestwirkungsgrd: η 75,% 10 HP 000/01- Deihsel-Gelhuwgen Ds Antriesrd wird üer ein zweistufiges Stirn-Kegelrdgetriee ngetrieen. 10 z 1 17 z 51 z 3 18 z 4 48 Berehnen Sie die Motordrehzhl, wenn sih der Wgen it der Geshwindigkeit v 6 k/h fortewegt. Antriesrd: d A 30 Diensionieren Sie die Antrieswelle des Rdes A ls Vollwelle it: τ tzul 95, N/² ot 1,3 kw ot 1000, in -1 η ges 0,7 11?? Der Motor git eine Leistung von 15 kw. Dei fährt der Trktor it v 10 k/h. Der Wirkungsgrd des Getriees it Gelenkwelle eträgt η. Die Antrieswelle, die nh de Getriee ds Antriesoent üerträgt, esteht us C45E. Berehnen Sie ihren Durhesser ei 5-fher Siherheit gegen unzulässige Verforung. Der Rddurhesser eträgt D HP 1999/00-1 Shrägufzug Der Motor treit üer ein Getriee die Seiltroel n, die ds Zugseil ufwikelt. Ddurh wird der Trnsportwgen üer eine Ulenkrolle hohgezogen. 1 Antrie des Trnsportwgens Motor: 400,/in 30,N Getriee: η G 0,7 Seiltroel: F Sx 4,kN d TR 50, v Hu 60,/in Berehnen Sie die vo Motor gegeene Leistung. Prüfen Sie nh, o diese Leistung usreiht, u den Trnsportwgen hohzuziehen. Die Reiung in der Seiltroel und in der Ulenkrolle wird vernhlässigt. Berehnen Sie die erforderlihe Getrieeüersetzung. 13 HP 1999/000- Turdrehkrn Der Antrie der Seiltroel erfolgt üer einen Elektrootor und ein Getriee. 13 Dten: Motor 1500,in -1 Getriee i 50:1, Wirkungsgrd η G 0,8 Seiltroel d T 500, Hulst F L 10,kN Eritteln Sie die Hugeshwindigkeit der Lst. Welhe Leistung uss der Elektrootor geen? 14 HP 199/93-1 Mountinike D 680, F G1 560,N F G 140,N Gefälle 8,% Kettenlätter (vorne) it 48 / 38 / 8 Zähnen Ritzel (hinten) it 15 / 18 / 1 / 4 / 8 / 3 Zähnen Die Rdfhrerin fährt in der Eene it einer konstnten Trittfrequenz von n 90 1/in. Welhe xile Geshwindigkeit knn sie erreihen? Bei Aufwärtsfhren leistet die Fhrerin kurzzeitig 0 W ei einer Trittfrequenz von n 30 1/in. Berehnen Sie die Vortrieskrft F Vor i niedrigsten Gng ei eine Gestwirkungsgrd η 0,81. Welhe xile Steigung könnte die Rdfhrerin it einer Vortrieskrft von 00 N efhren? 14 8 ) V Seil 1,9 /in ) 6,9 kw ) d 37,8 9 ) otor 556 W 10 ) otor 1107 /in ) M A 69,5 N d 15,5 11 ) M Antrie 1,944 kn derf 5,1 1 ) (Angeot) 7,54 kw > 5,56 kw (Bedrf) 13 ) v Hu 0,79 /s ) erf 9,8 kw 14 ) v x 36,9 k/h ) FVor 190,7 N ) α 16,6 ~9,8% Getriee_U.odt, Seite / 5

3 Gewereshule Lörrh Getriee und Üersetzungen Üungsufgen Lösungen 1 HP 1996/97-1 Shiffsufzug z 56 z 1 z ,3 n S n S 1400U /in 1,4in 1 65, ,9 vn S D1,4 1 in ges 1 3 0,8 0,75 50,57 P S F v60 kn 6,9 in 6,9kW in ges P S P E P E P S 6,9 kw 47, kw je Antrieseinheit ges 0,57 HP 1996/97- Wndshwenkkrn z z z 1 z n S n S in 9,7 in v s d 1 n S 0, 9,7 in 6,1 in 0,10 s P F 1 v s 500N 0,10 s 54,5 W g P P P 54,5 W 83W M g lterntive Rehnung M F d N N M M N 50 1,93 N 144 1,93 N 1400 in 83W 3 HP 1997/98-1 Verldenlge M F D s 100 kn kn i 1 i i 1 z ,67 ges 1 0,8 50,76 ges M M 15 kn 139,3 N ges 141,67 0,76 139,3 N in 0,4kW 4 HP 98/99- Lstkrftwgen4 i n i n p,5 1000in in 1 P P P M P n P 100 N s 1047W G P P P P 1047W 11,6 kw G 5 HP 1997/98- Hueinrihtung z 64 z 1 z ges getr Tr 0,8 50,76 Bedrf : M Tr F L d Tr 15 kn 00 1,5 kn ges M Tr M ot M ot M Tr 1,5kN 13 N ges 16 0,76 Angeot : P ot M ot n ot M ot P ot 10kW n ot N Die Lst knn gehoen werden, d ds Angeot den Bedrf üershreitet. Es git zhlreihe weitere Lösungsöglihkeiten. Alle Lösungsöglihkeiten hen geein, dss n irgendeiner Stelle der Krftüertrgung Angeot und Bedrf iteinnder verglihen werden üssen. 6 HP 1980/81- Verldekrn i z 35 z n n V V i in 0,3in1 0,338 s 1 vn V d0,338 s ,74 in 0,1 s v Hinweis: Ds Mß d 00 wurde in der Zeihnung nh einer heute niht ehr gültigen Nor eßt. 7,5 kw n 110 N M 710 in M V i M ges M M V i ges 35 0,7 10 N471 N M V F d F M d 471 N 00 4,7 knf x Getriee_U.odt, Seite 3 / 5

4 Gewereshule Lörrh Getriee und Üersetzungen Üungsufgen 7 HP 1981/8-1 Spnnen ei Fräsen n F v 0 /in d F 00 31,8in1 gewählt :31,5 in 1 n F Ds xile Drehoent tritt ei der kleinsten öglihen Drehzhl n Fin des Fräsers uf. i x otor 1400 in1 n Fräserin,5in 16, P otor otor otor 10 kw 1400 in 168, N ges i x M Fräser otor M Fräser ges i x otor 0,75 6, 68, N3183 N lterntiver Weg P Fräser otor 10 kn 0,757,5 kn M Fräser P Fräser n Fräser in 7,5 kw 168, N3183 N,5in Festigkeitserehnung tzul t M Fx M Fx tzul 50 N ² 3183 N t 3183 N 50 N/² 63,66 ³ D 4 d 4 4 d 4 d d 3 16 D 16 d 3 d 3 W p ,66 ³ 3 35,1 d 15 D d 35,1 70, D 8 HP 001/0- Drehkrn n Troel otor 1400 in 40,18 34,84 1 in z 75 z 1 z ,18 v Seil n Troel d Troel 34,84 1 0, 1,9 in in P F L v Seil 17 kn 1,9 17 kn 1,9 6, kw in P zu P kw 6, 6,9 kw τ tzul > M t W M t N τ 1700 tzul p 160 N 10,6 ³ ² M t F L d Troel 17 kn 0, 1700 N (Vollwelle) π d³ 16 d 3 16 π ,6 ³ π 37,8 9 HP 000/01-1 Bhnshrnke P K F vf K s t P P 1 10 kn W 6 s otor P K 416W 0,75 556W 10 HP 000/01- Deihsel-Gelhuwgen n A v π d A n A 6 k/h π ,4 in1 π 0,3 60 in z 51 z 1 z i n 1 n n ot n A 138,4 in in 1 P π M n ot ot 1,3kW π ot π 1000in 11,4 N i η M M 1 M A ot η ges M A 1,4 N 8 0,769,5 N τ tzul >τ t M A M 69,5 N τ 0,73 ³ tzul 95 N /² π d³ 16 d 3 W 16 p π 3 11?? V n d n Rd v 0,73 ³ 16 π 15,5 10 k/h 1,105 s1 d 800 P Rd otor 15 kw 13,5kW P Rd n Rd M Rd M Rd P Rd n 13,5 kw 11,944 kn 1,105s tf M t tzul t M t 1944 N 5 7,8 ³ tf 350 MP Vollwelle d³ 16 d 3 16 W p ,8 ³ 5, Getriee_U.odt, Seite 4 / 5

5 Gewereshule Lörrh Getriee und Üersetzungen Üungsufgen 1 HP 1999/00-1 Shrägufzug x π π 30 N 400 7,54 kw P Serf F S v Hu 4kN 60 4kW η P S erf P Serf η 4 kw 0,7 5,56 kw es reiht! n v Hu /in 60 d 0,5 76,4 in1 1,7s 1 i 400 in1 31,4 1 n 76,4in 13 HP 1999/000- Turdrehkrn i n n T T i in1 in 50 V H d T n T in 1 47,1 in 0,79 s G P H P H F L v H 10kN 0,79/s 9,8 kw G 0,8 G 14 HP 199/93-1 Mountinike i in z in 15 z 1x 48 0,315 i in n zu n x n x n zu 90 in1 88 in1 i in 0,315 v x n x D 88 in ,5 s 615 in 36,9 k h v x i x z x 3 z 1in 8 1,14 P zu M zu n zu M zu P zu 0 W n zu N i x M M zu M M zu i x 70 N 3 0,8164,8 N 8 M F vor D F vor M 64,8 N D ,7 NF Vor F Vor F Hngtrie F Vor F G1 F G sin 00 N560 N140 N sin sin 16,6 Steigungswinkel 7 Bei Strßen git n für die Steigung den Tngens des Steigungswinkels in % n Steigung tn 16,6 9,8%Steigung Getriee_U.odt, Seite 5 / 5

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