FACHHOCHSCHULE HEILBRONN Hochschule für Technik und Wirtschaft Studiengang Mikro- und Feinwerktechnik Prof. Dr.-Ing. Jörg Wild

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1 FACHHOCHSCHULE HEILBRONN Hochschule für Technik und Wirtschaft Studiengang Mikro- und Feinwerktechnik Prof. Dr.-Ing. Jörg Wild Leistungsnachweis im WS 1996/97 zum Diplomzeugnis Prüfungsfach: 3382 Getriebelehre 2 FT5 Zeit: 120 min Hilfsmittel: Vorlesungsmitschrift, Fachliteratur Anmerkungen: Alle Konstruktionen sind sauber mit Lineal, Zirkel und Bunststiften auszuführen Alle Blätter, die abgegeben werden, sind mit Namen, Vornamen und Matrikelnummer zu versehen. Aufgabe 1 (70 min) Der neue Mercedes SLK-Rodster besitzt statt eines Cabrioverdecks ein faltbares massives Variodach. Es besteht im wesentlichen aus den Komponenten Dach und Heckscheibe, die im offenen Zustand im Kofferraum aufeinander gelegt werden. Dies geschieht durch einen Hydraulikzylinder, der zwei gekoppelte Viergelenkgetriebe antreibt. Eine Prinzipskizze im geschlossenen und im halboffenen Zustand zeigt die Verhältnisse. Dach Heckscheibe MFT Prof. Dr. Wild GL2 WS 96/97

2 Im weiteren sollen nur der Hydraulikzylinder (f, e) und das Viergelenk AA 0 BB 0, dessen Abtriebsschwinge c die Heckscheibe darstellt, betrachtet werden. Dabei wird der Hydraulikzylinder vereinfacht als Drehschubgelenk im Punkt C, C 0 angenommen, so daß eine Kurbelschleife f, e, a und ein Viergelenk a, b, c zu untersuchen sind. Das Gestell sei d. Der Punkt D auf der Kolbenstange e entspricht dem Punkt, an dem sich in Wirklichkeit der Kolben innerhalb des Zylinders befindet. Der zu untersuchende Zustand des Getriebes sei eine Stellung kurz nach Beginn des Öffnens. Nun wird die Kolbenstange e mit der Geschwindigkeit v ( C) nach links gezogen, dabei sei die Relativbeschleunigung b trel 0. Es gilt: M z = 50 cm/m; M v = 400 cm/(m/s); M b = M v ²/M z ; v ( C) = 0,0075 m/s (nach links); b trel 0 Lösen Sie die folgenden Aufgaben: 1) Wo liegen die Momentanpole P bd und P ed? 2) Bestimmen Sie die Geschwindigkeiten v C und v rel (Vektoren). 3) Bestimmen Sie die Geschwindigkeiten v D, v A und v B (Vektoren). 4) Interessant ist die Bewegung der Heckscheibe c. Dazu sind die Beschleunigungen zu konstruieren: Beginnen Sie zunächst mit der Coriolisbeschleunigung b Cor (Vektor). Dann ermitteln Sie die Beschleunigung b ( C) (Vektor). Zum Schluß konstruieren Sie die Beschleunigungen b A und b B (Vektoren). Ist Bewegung der Heckscheibe beschleunigt oder verzögert? [Notfallswert: b ( C) Zeichnung = 1 cm, senkrecht auf e zum Pol P ed hin] 5) Wo liegt der Krümmungsmittelpunkt (C) 0? 6) Konstruieren Sie die Poltangente T ed. 7) Wo liegt der Krümmungsmittelpunkt D 0, der Bahn des Punktes D? 8) Zeichnen Sie die Lage des Getriebes ein, bei der die Heckscheibe senkrecht steht. Wo liegt jetzt der Momentanpol P bd? Interpretieren Sie diese Lage des Poles. 9) Denken Sie Sich in der ursprünglichen Lage des Getriebes am Punkt (C) einen Stift an der Kolbenstange e befestigt. Zeichnen Sie dessen Bahn, soweit sie auf die Angabe paßt, auf. Verwenden Sie direkt das Angabenblatt Seite 3/4 Namen, Vornamen und Matrikelnummer eintragen! MFT Prof. Dr. Wild GL2 WS 96/97

3 GL 2 - WS 96/97-A1 Name: Vorname: Mat.-Nr.: A 0 C, C 0 f (C) B 0 e D a c d A b B MFT Prof. Dr. Wild GL2 WS 96/97

4 GL 2 - WS 96/97-A1 O Q O O MFT Prof. Dr. Wild GL2 WS 96/97

5 Aufgabe 2 (15 min) Für einen Regenschirm ist der Mechanismus zu entwerfen. Dabei soll sich der Schirm a von Stellung 1 von einem Winkel von 80 zur Vertikalen in die Stellung 2 schließen. Der Gelenkpunkt A 0 sei gegeben, ebenso wie der Schaft als Führungstange für den Schieber c, der den Punkt B trägt. Das unten skizzierte Getriebe ist nun zu ergänzen. 1) Bestimmen Sie den Relativpol R 12. 2) Wählen Sie in der Lage 1 die Punkte A 1 und B 1 so, daß die Strebe A 1 B zur Verikalen steht (Modifikationen an a oder c sind erlaubt). 3) Zeichnen Sie Ihren Schirm in Lage 2. Verwenden Sie direkt das Angabenblatt Seite 6 Namen, Vornamen und Matrikelnummer eintragen! Kurzfragen (35 min) 1) 2 Ist das skizzierte Gelenkgetriebe mit Antrieb bei a umlauffähig? (Begründung!) b c a 2) 2 Nennen Sie zwei wesentliche Nachteile von Kurvengetrieben gegenüber Gelenkgetrieben. 3) 1 Was versteht man unter einem stoßbehafteten Antrieb? 4) 20 Geben Sie alle Abtriebsdrehzahlen eines Automatgetriebes an, das aus zwei hintereinandergeschalteten Planetenradsätzen mit den Übersetzungen i und j (siehe Skizze) besteht. Die Eingänge können jeweils entweder an den Motor angekuppelt werden oder mit dem Gehäuse verbremst werden. d n Motor D 1 i D 2 j n Rad 5) 5 Skizzieren Sie ein Umlaufrädergetriebe. Geben Sie seine Standübersetzung an und nennen Sie Anwendungen. 6) 4 Skizzieren Sie eine 4-stufige Winkelkette und geben Sie die Übersetzung i an. 7) 1 Wozu dienen Winkelketten in feinwerktechnischen Anwendungen? MFT Prof. Dr. Wild GL2 WS 96/96

6 Getriebelehre 2 - WS 1996/97 - A2 Name: Vorname: Mat.-Nr.: Verwenden Sie direkt dieses Angabenblatt Namen, Vornamen und Matrikelnummer eintragen! A 0 MFT Prof. Dr. Wild GL2 WS 96/97