Hans Dresig Franz Holzweißig. Maschinendynamik. 7., bearbeitete Auflage Unter Mitarbeit von L. Rockhausen. Mit 237 Abbildungen.

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1 Hans Dresig Franz Holzweißig Maschinendynamik 7., bearbeitete Auflage Unter Mitarbeit von L. Rockhausen Mit 237 Abbildungen 4y Springer

2 0 Aufgaben und Gliederung der Maschinendynamik 1 1 Modellbildung und Kennwertermittlung Einteilung der Berechnungsmodelle Allgemeine Grundsätze Beispiele Bestimmung von Massenkennwerten Übersicht Masse und Schwerpunktlage Trägheitsmoment um eine Achse Trägheitstensor Federkennwerte Allgemeine Zusammenhänge Maschinenelemente, Baugruppen Gummifedern Aufgaben ALI bis A Lösungen Ll.l bis L Dämpfungskennwerte Allgemeine Zusammenhänge Bestimmungsmethoden für Dämpfungskennwerte Erfahrungswerte zur Dämpfung Erregerkennwerte Periodische Erregung Nichtperiodische Erregung Aufgaben Al.4 bis A Lösungen L1.4 bis L Dynamik der starren Maschine Einleitung Zur Kinematik eines starren Körpers Koordinatentransformationen Bewegungsgrößen Kinematik des kardanisch gelagerten Kreisels Aufgaben A2.1 und A Lösungen L2.1 und L Zur Kinetik des starren Körpers Kinetische Energie und Trägheitstensor Kräftesatz und Momentensatz 84

3 VIII Kollergang Aufgaben A2.3 und A Lösungen L2.3 und L Zur Kinetik der Mehrkörpersysteme Mechanismen mit mehreren Antrieben Zu räumlichen Starrkörper-Mechanismen Bewegungsgleichungen eines Planetengetriebes Kardanisch gelagerter Rotor Ebene Mechanismen Allgemeine Zusammenhänge Hubwerksgetriebe Viergelenkgetriebe Großpresse Bewegungszustände der starren Maschine Lösung der Bewegungsgleichungen Beispiel: Pressenantrieb Aufgaben A2.5 bis A Lösungen L2.5 bis L Gelenkkräfte und Fundamentbelastung Allgemeine Zusammenhänge Berechnung der Gelenkkräfte Berechnung der auf das Gestell wirkenden Kraftgrößen Gelenkkräfte im Koppelgetriebe einer Verarbeitungsmaschine Aufgaben A2.9 und A Lösungen L2.9 und L Methoden des Massenausgleichs Aufgabenstellung Auswuchten starrer Rotoren Massenausgleich von ebenen Koppelgetrieben Vollständiger und harmonischer Ausgleich Massenausgleich beim Schubkurbelgetriebe Harmonischer Ausgleich bei Mehrzylindermaschinen Optimaler Massenausgleich Aufgaben A2.ll bis A Lösungen L2.ll bis L Fundamentierung und Schwingungsisolierung Vorbemerkungen Fundamentbelastung bei periodischer Erregung Minimalmodelle mit einem Freiheitsgrad Modellbeschreibung Harmonische Erregung Periodische Erregung/Fourierreihe Blockfundamente Eigenfrequenzen und Eigenformen Modellzerlegung bei Symmetrie Ausführungsformen der Blockfundamente 194

4 IX Fundament mit zwei Freiheitsgraden - Schwingungstilgung Beispiel: Schwingungen eines Motor-Generator-Aggregates Aufgaben A3.1 bis A Lösungen der Aufgaben L3.1 bis L Fundamente unter Stoßbelastung Zur Modellierung von Schmiedehämmern Berechnungsmodell mit zwei Freiheitsgraden Periodische Erregung - Kumulationsfaktor Aufgaben A3.4 bis A Lösungen L3.4bis L Torsionsschwinger und Schwingerketten Einleitung Freie Schwingungen der Torsionsschwinger Modelle mit zwei Freiheitsgraden Lineare Torsionsschwinger mit zwei Freiheitsgraden Antriebssystem mit Spiel Torsionsschwingerkette mit mehreren Freiheitsgraden Zur Bewertung von Eigenfrequenzen und Eigenformen Beispiele Vierzylindermotor Torsionsschwingungen einer Druckmaschine Fahrzeug-Antriebsstrang Aufgaben A4.1 bis A Lösungen L4.1 bis L Erzwungene Schwingungen diskreter Torsionsschwinger Periodische Erregung Beispiele Motorradmotor Fahrzeugantrieb mit Zweimassenschwungrad Schrittgetriebe mit HS-Kurvenprofil Transiente Erregung Mehrere Momentensprünge Anlauffunktionen Aufgaben A4.4 bis A Lösungen L4.4 bis L Tilger und Dämpfer in Antriebssystemen Einleitung Auslegungeines ungedämpften Tilgers Auslegung eines federgefesselten Dämpfers Auslegung eines federlosen Dämpfers Beispiele Besonderheiten des Viskositätsdrehschwingungsdämpfers Zum Tilgerpendel 289

5 4.5 Parametererregte Schwingungen durch ungleichmäßig übersetzende Getriebe Problemstellung/Bewegungsgleichung Zur Lösung der Bewegungsgleichung, Stabilitätsverhalten Beispiele Transfer-Manipulator Veränderliche Zahnsteifigkeit als Schwingungserregung Aufgaben A4.7 und A Lösungen L4.7 und L Biegeschwinger Zur Entwicklung der Problemstellungen Grundlegende Zusammenhänge Selbstzentrierung beim symmetrischen Rotor Durchfahren der Resonanzstelle Rotierende Welle mit Scheibe (Kreiselwirkung) Biegeschwinger mit endlich vielen Freiheitsgraden Beispiele Eigenfrequenzen einer Milchzentrifuge Aufprallen eines bewegten Balkens Aufgaben A5.1 bis A Lösungen L5.1 bis L Massebelegter Balken Allgemeine Zusammenhänge Gerader Balken auf zwei Stützen Abschätzungen von Dunkerley und Neuber Zur Modellbildung bei Rotoren Allgemeine Bemerkungen Beispiel: Schleifspindel Aufgaben A5.4 bis A Lösungen L5.4 bis L Lineare Schwinger mit mehreren Freiheitsgraden Einleitung Bewegungsgleichungen Massen-, Feder- und Nachgiebigkeitsmatrix Beispiele Gestell/Kraftgrößenmethode Balkenelement/Deformationsmethode Fahrzeug/Energiemethode Tragwerk, bestehend aus Substrukturen Aufgaben A6.1 bis A Lösungen L6.1 bis L Freie ungedämpfte Schwingungen Eigenfrequenzen, Eigenformen, Eigenkräfte Orthogonalität und Hauptkoordinaten Anfangsbedingungen 374

6 XI Beispiele Zur Modalanalyse von Maschinen Stoßauf ein Gestell Eigenschwingungen eines Tragwerkes Aufgaben A6.4 bis A Lösung L6.4 bis L Struktur- und Parameteränderungen Rayleigh-Quotient Sensitivität von Eigenfrequenzen und Eigenformen Reduktion von Freiheitsgraden Einfluss von Zwangsbedingungen auf Eigenfrequenzen und Eigenformen Beispiele zur Reduktion von Freiheitsgraden Einfaches Gestell (von vier zu zwei) Textilspindel (zur Sensitivität) Tragwerk (Reduktion von zehn auf fünf) Aufgaben A6.7 bis A Lösungen L6.7 bis L Erzwungene ungedämpfte Schwingungen Allgemeine Lösung Harmonische Erregung (Resonanz, Tilgung) Instationäre Erregung (Rechteckstoß) Beispiele Gestell Schwingförderer Aufgaben A6.10 bis A Lösungen L6.10 bis L Gedämpfte Schwingungen Zur Erfassung der Dämpfung Freie gedämpfte Schwingungen Harmonische Erregung Periodische Erregung Beispiele Textilspindel Riemengetriebe Aufgaben A6.13 bis A Lösungen L6.13 bis L Beziehungen zur Systemdynamik Einige Grundbegriffe Zum Superpositionsprinzip Einfache nichtlineare und selbsterregte Schwinger Einführung Nichtlineare Schwinger Ungedämpfte freie nichtlineare Schwinger Erzwungene Schwingungen bei harmonischer Erregung Erste Harmonische bei nichtlinearer Federung 468

7 XII Superharmonische und Subharmonische beim ungedämpften Duffing-Schwinger Erste Harmonische bei nichtlinearer Dämpfung Beispiele Schwingförderer mit gestuften Federn Hochlaufund Bremsen einer Verarbeitungsmaschine mit nichtlinearer Kupplung Selbstsynchronisation von Unwuchterregern Aufgaben A7.1 und A Lösungen L7.1 und L Selbsterregte Schwinger Allgemeine Zusammenhänge Beispiele Stick-Slip-Schwingungen Flatterschwingungen einer angeströmten Platte Rattern von Werkzeugmaschinen bei der Zerspanung Aufgaben A7.3 und A Lösungen L7.3 und L Regeln für dynamisch günstige Konstruktionen 503 Formelzeichen 509 Literaturverzeichnis 513 Sachverzeichnis 515