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DER KONSTRUKTEUR 9/2015

DER KONSTRUKTEUR 9/2015

KONSTRUKTIONSELEMENTE I

KONSTRUKTIONSELEMENTE I XXX 01 Anwendungsbeispiel in Getrieben zur Verbindung von Wellen (links) und Achsen (rechts) 02 Die Schürmann-Verzahnung angewendet auf eine Flanschverbindung 03 Die geometrische Zusammensetzung des Schürmann-Verzahnungsbildes Auf einen Blick Die Eigenschaften der Schürmann-Verzahnung n Vollflächig n Formschlüssig n Reibschlüssig n Übertragung hoher Kräfte und Momente (Quer- und Längskräfte sowie Dreh- und Biegemomente) n Gut geeignet für dynamische Belastungen sen und Flanschen. Realisierbar sind z. B. Rad- oder Wellenverbindungen in Getrieben, da dort hohe Kräfte und Momente übertragen werden. Der geringe Platzbedarf der Verzahnung ist u. a. im Automobilbau ein entscheidender Vorteil, da vor allem bei Elektrofahrzeugen platzsparende Getriebe gesucht werden. Des Weiteren birgt die Nutzung der Verzahnung auf Flanschplatten das Potenzial einer enormen Steigerung der übertragbaren Kräfte und Momente, wodurch die Verbindung zu einem Hochleistungsflansch mit höchster Präzision wird. Durch die gegebene Möglichkeit der Demontage, die die Schürmann-Verzahnung mitbringt, besteht ein erheblicher Vorteil gegenüber Schweißverbindungen. So können beispielsweise Maschinengestelle zerlegt werden, um sie logistisch einfacher zu handhaben. Dies spart nicht nur Transportkosten, sondern erleichtert auch die innerbetriebliche Fertigung. Aufgrund der, durch die Verzahnung gegebene, eindeutigen Lage der Bauteile zueinander wird Montagefehlern vorgebeugt. n Spielfrei, da Nuten die Bauteile zentrieren (Flankenwinkel) n Bauteillage zueinander eindeutig ausrichtbar (zu 180° oder 360°) n Wiederholgenau n Minimaler Bauraum n Kostengünstige Herstellung n Fest sitzende, aber lösbare Verbindung Erzeugt wird die Schürmann-Verzahnung durch halbkreisförmige Nuten, die auf die Stirnfläche eingebracht werden. Übrig bleiben Stege, die idealerweise in die Nuten des korrespondierenden Verzahnungspartners passen. So kann die Verzahnung mit nur einem Fräsdurchgang (z. B. mit einem Fingerfräser) leicht gefertigt werden. Die Nuten verlaufen entlang von halbkreisförmigen Bahnen, die zu unterschiedlichen Radiusmittelpunkten gehören. Der Abstand der Radiusmittelpunkte muss ein ganzzahliges Vielfaches der Nutbreite sein, um einen stetigen Übergang zu gewährleisten. Auf dem Prüfstand Das Fachgebiet Maschinenelemente der TU Dortmund erforscht momentan die neu artige Kreisbogen-Stirnverzahnung intensiv in anwendungsorientierten Forschungsprojekten. Ziel dabei ist es Gestaltungs- und Auslegungsvorschriften zu entwickeln und so eine optimale Verzahnungsgeometrie für den jeweiligen Anwendungsfall zu finden. Eigens hierfür wurden Versuchsstände entworfen, mit denen sowohl statische als auch dynamische Belastungen aufgebracht und deren Auswirkungen messdatentechnisch erfasst werden können. Erste Untersuchungen lieferten maximale statische Drehmomente von 24 000 Nm bei Wellen aus Federstahl (52CrMoV4) mit einem Durchmesser von 72 mm. Für dynamische Belastungen wurde der Dauerfestigkeitsnachweis bei ± 3000 Nm erbracht. Weitere Informationen zur Schürmann-Verzahnung finden sich auf www.invenion.eu. Bilder: Invenion GmbH www.maschinenelemente.info 18 Der Konstrukteur 9/2015

KONSTRUKTIONSELEMENTE Drehmomentkugelbuchsen: Sortiment erweitert Dr. Tretter hat sein Angebot an Drehmomentkugelbuchsen erweitert und für die komplette Baureihe nun einen eigenen Katalog herausgegeben. Die Kugelbuchsen können Drehmomente übertragen und abstützen – jeweils bei gleichzeitiger Translation. Bei der Übertragung erfüllen sie die Funktion einer Vielkeilwelle. Durch das Wälzelement Kugel tritt kein Stick-Slip-Effekt auf, außerdem läuft die Kugel in eingeschliffenen Nuten und lässt damit höhere Belastungen zu. Translationsbewegung und Reversierbetrieb geschehen ruckfrei. Als Drehmomentabstützung übernimmt die Kugelbuchse die Aufgabe einer Profilschienenführung oder von zwei parallelen Rundführungen. Eine Variante ist die Drehmoment-Flanschkugelbuchse. Je nach Größe hat sie einen abgeflachten oder runden Flansch. Bei der Rotations-Drehmoment-Kugelbuchse ist der Außenring drehbar gelagert. Sie kann gleichzeitig Linear- und Rotationsbewegungen aufnehmen. Hier wurden zwei weitere Typen für höhere Drehzahlen ergänzt. www.tretter.de Stahlprofile nach Maß Promotech ist ein dynamisch wachsendes türkisches Unternehmen für die Entwicklung und Herstellung von kalt gezogenen Stahlprofilen und Spezialprofilen. In enger Zusammenarbeit mit den Kunden werden anwendungsspezifische Lösungen erarbeitet. Das Angebot reicht von der Entwicklung bis zur Serienfertigung. Die meist verarbeiteten Stahltypen sind 42CrMo4, SAE8620, 18NiCrMo5, 14NiCr14, C45, X20Cr13 und X30Cr13. Es werden Profillängen nach Kundenanforderungen bis zu 9 m hergestellt, mit einer Geradheitstoleranz von 1 mm/m. Die Rauheit liegt im Allgemeinen bei Ra ≤3,2 ( wenn gewünscht auch besser). Die Toleranzen liegen bei ± 0,10 mm. www.promotech.com.tr WERKSTÜCKSPANNUNG …spannende Technik aus einer Hand ! Neben dem umfangreichen Programm an standardisierten Spannelementen decken wir mit unserer Erfahrung und Produktvielfalt auch einen großen Bereich der Werkstückspannung ab. … und natürlich auch maßgeschneiderte Sonderlösungen nach Kundenwunsch. • Vorrichtungssysteme • Winkel, Würfel, Paletten und Platten • Normalien für die Werkstückspannung • Nullpunktspannsysteme Höchstleistungen direkt vom Hersteller! Verdrehsichere Montage Gabelköpfe und Gabelgelenke von MBO Oßwald sind jetzt mit einem Zusatzgewinde erhältlich, das ein verdrehsicheres Montieren der Gabelköpfe ermöglicht. Dafür wird diese Gabelkopf-Variante mit einem Gewindestift nach DIN 913/DIN EN ISO 4026 zusätzlich fixiert. Ausgewählte Modelle mit Anschlussgewinde M12 bis M36 sind direkt ab Lager und ab Stückzahl eins lieferbar. Sie können als Einzelteil oder als komplettes Gabel gelenk bezogen werden. Auch weitere Baugrößen der Gabelköpfe DIN 71752/DIN ISO 8140 mit Zusatzgewinde können auf Anfrage gefertigt werden. www.mbo-osswald.de www.halder.de Fordern Sie unser umfangreiches Produktmaterial an. Erwin Halder KG · Erwin-Halder-Str. 5-9 · 88480 Achstetten-Bronnen Telefon +49 7392 7009-0 · Telefax +49 7392 7009-160 · info@halder.de Zertifiziert nach DIN EN ISO 9001 und EN 9100

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