Hallo Zusammen,
ich bin dabei die Kräfte und Momentenverhältnisse an einem Kreuzgelenk oder einer doppelkardanischen Kupplung zu untersuchen. Das Prinzip ist ganz einfach. Die Umlenkung des Drehmoments in einem Gelenk, bewirkt ein Zusatzmoment. Das Zusatzmoment soll laut Theorie gleich Drehmoment*sin(Beugewinkel) sein. (Bitte siehe "http://www.klein-gelenkwellen.de/index.php?option=com_content&view=article&id=68&Itemid=90&lang=de" für die Erläuterung und Darstellung dieses Effekts) [Bild: Prinzip]
Auf Seite 19/62 und 20/62 in diesem Katalog (http://www.geislinger.com/assets/geislinger.at//downloads/Gesilco_7.6.pdf) steht auch die analytische Formel für diesen Effekt bei doppelkardanischen Membrankupplungen.
Ich habe mir zwei einfache Modelle erstellt. Das eine Modell ist eine "Einfache Kardanik" mit einer Kreisringmembran (oder einem Kreisringmembranpaket) und eine angeschlossene "Welle" am Inneneinspanndurchmesser der Membran oder des Membranpakets. Wenn ich die vereinfachte Membrankupplung mit einer Biegung (um 1 Grad) in dem ersten Lastschritt und mit einem Drehmoment (von 20000000 Nmm) im zweiten Lastschritt belaste, dann kann ich den Kardaneffekt beobachten und das Zusatzmoment wirkt in der senkrechten Richtung zur Horizontalachse. Das Zusatzmoment ist ungefähr Drehmoment*sin(Beugewinkel)=20000000*sin(1°)~349000Nmm (FEA=301590Nmm).
Das andere Modell ist die gespiegelte "Einfache kardanische Kupplung" und somit ergibt sich eine doppelkardanische Ausführung mit zwei Membranen oder Membranpaketen und einer Zwischenwelle. Wenn ich aber die doppelkardansiche Ausführung mit dem gleichen Beugewinkel (1°) und Drehmoment (20kNm) belaste, dann bekomme ich ein Zusatzmoment, senkrecht zu der Richtung der Horizontalachse, aber das Zusatzmoment hat ein Wert von ungefähr 0.5*Drehmoment*sin(Beugewinkel). Also nur ca. die Hälfte des erwarteten Werts. (FEA~172140Nmm).
Warum nur ca. der halbe Wert des Zusatzmoments erscheint, kann ich nicht wirklich beurteilen. Wahrscheinlich irre ich mich mit meiner technischen Mechanik 1 aber ich würde mich sehr freuen, wenn jemand mir erklären kann, warum nur die Hälfte des Zusatzmoments für doppelkardanische Ausführungen erscheint.
Vielen Dank im Voraus und Viele Grüße
[Diese Nachricht wurde von LaserTeb am 04. Jun. 2016 editiert.]
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