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Lehrstuhl für Maschinenelemente, Getriebe und Kraftfahrzeuge (LMGK)
Prof. Dr.-Ing. W. Predki |
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Nr. 99.1 aus der Schriftenreihe ( ISBN - 3 - 89194 - 140 - 4 )
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Deutsch:
Michael Christ
Rechnersoftware für die integrierte Gestaltung und Berechnung von Planetengetrieben
Kurzbeschreibung:
Der Lehrstuhl für Maschinenelemente, Getriebe und Kraftfahrzeuge entwickelte in den vergangenen Jahren zahlreiche Berechnungs- und Simulationsprogramme für Stirnrad- und Planetengetriebe. Sie erlauben eine Kontrolle von Kräften, Tragfähigkeit, Verlustleistung, Erwärmung, Steifigkeit, Spielen und Geräuschentwicklung. Die Anwendung dieser Programme setzt eine aufwendige Ermittlung der Eingabedaten voraus, wobei insbesondere die Beschaffung geometrischer Größen aus Handskizzen, Vorentwürfen oder Entwürfen großen Aufwand erfordert.
Eine Verbesserung dieser Situation setzt eine enge Verknüpfung von Gestaltungsprozess und Berechnungsprozess voraus. Ein Haupthindernis ist hierbei in der Datenaufbereitung und Datenbeschaffung für die entsprechenden Programme zu sehen. Insgesamt zeigt sich hier das Problemfeld des Datenaustausches, der Datensicherheit und der Verknüpfung unterschiedlicher Softwareprodukte sowohl von CAx- als auch von Berechnungs- und Simulationsprogrammen unter- und miteinander. Die Weiterentwicklung bisheriger CAx-Produkte wird sich an der vorliegenden ISO-Norm 10303 zur Beschreibung des Produktdatenmodells STEP orientieren, da die Industrie eine durchgängige Bearbeitungsmöglichkeit von Cax - Anwendungen und Berechnungsanwendungen fordert, um die Entwicklungszeiten und die Entwicklungskosten zu senken und somit die Wettbewerbsfähigkeit zu sichern.
Das im Rahmen der Arbeit erstellte Planetengetriebeprogramm verknüpft die einzelnen "Insellösungen" mit dem Erfahrungswissen des Konstrukteurs und einem CAD-System. Die Basis für die Integration der einzelnen Module bildet die ISO-Norm 10303 (STEP: Standard for the Exchange of Product Model Data). Das Gesamtprogramm ist in der Lage, den Konstrukteur bei allen notwendigen Iterationsschritten in den zugehörigen Berechnungs- und Gestaltungsphasen wirkungsvoll zu unterstützen und die Entwicklungszeit von Industrieplanetengetrieben erheblich zu verkürzen. Die erarbeitete Methodik lässt sich auf die Entwicklung anderer technischer Produkte übertragen.
English:
Michael Christ
Software for the integrated design and calculations of planetary gears
Summary:
The chair of mechanical components, industrial and automotive power transmission has developed several calculation programs for cylindrical and planetary gears in the past.
They are able to calculate forces, load capacities, power loss, heating, rigidity, clearance and noise development.
The use of those programs assumes an immense expenditure for the finding of right input data. Especially determination of geometric data out of rough drafts or first sketches takes a lot of time.
To improve this situation it is necessary to link the design and calculation process. The difficulty in this case is data preparation and data acquisition for the corresponding programs. All in all there is a question of data exchange, data security and mixed CAx, calculation and simulation software.
Further development of CAx products and calculation programs will be done by implementation of ISO 10303 (STEP: Standard for the Exchange of Product Model Data), because industry demands continual data manipulation of CAx and calculation applications to reduce development time and costs and to improve competition abilities.
The created planetary gear drive system links the mentioned calculation programs with the experiential knowledge of a designer and a CAD-system.
The integration is based upon ISO 10303 (STEP). The total system is able to support the designer in each necessary iteration cycle of design and calculation of planetary gears and reduces their development time.
The worked out method is transferable to development of other technical products.
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