---

Prinzip.PNG Einfachekardanik.PNG Doppelkardanische.PNG

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.]

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

>>Warum nur ca. der halbe Wert des Zusatzmoments erscheint, kann ich nicht wirklich beurteilen.

Mal ohne lange nachzudenken:
Zwei Gelenke -> gleichmäßige Kraftaufteilung?

------------------
Rainer Schulze

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Vielen Dank für die Antwort aber die Option habe ich mir schon gedacht.
Laut der Theorie und des Momentengleichgewichtes an beiden Gelenken, soll bei der doppelkardanischen Ausführung mit zwei Gelenken, genau so viel Zusatzmoment rauskommen, wie bei der einfachkardanischen Ausführung. Das ist der Fall mit dem Biegemoment (Rückstellmoment um Z-achse) [Bilder: Einfachekardanik, Doppelkardanische]. Man sieht dort auf die Bilder, dass das Rückstellmoment der einfachkardanischen Ausführung nach dem Lastschritt 1 mit Beugung, ca. 169240Nmm ist. Bei der doppelkardanischen Ausführung kommt ca. das gleiche Biegemoment raus bei gleichem Beugewinkel (168380Nmm). Ich habe auch sowas ähnliches mit dem Zusatzmoment infolge Umlenkung der Drehmomentbelastung erwartet, dass das gleiche Zusatzmoment, wie bei der einfachkardanischen Ausführung rauskommt.

Aber eine Kraftaufteilung aufgrund des Doppelgelenkes, habe ich mir nicht vorgestellt.

[Diese Nachricht wurde von LaserTeb am 28. Mai. 2016 editiert.]

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Ohne Dein Modell zu sehen und wie Du die Randbedingungen gesetzt hast kann man nicht ernsthaft über das Ergebnis diskutieren.

Aber ich denke, Dir wird nur das Moment an EINEM Gelenk angezeigt.
Was ist denn mit dem zweiten?

------------------
Rainer Schulze

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP