Biegelinie - Welle mit Kupplung!

BeXS · Gast

Hallo zusammen!

Ich hoffe Ihr könnt mir mit meinem Problem weiterhelfen:
Ich möchte eine Biegelinie von zwei Wellen (Stäben) berechnen, die über eine Klauenkuppung miteinander verbunden sind.

Wie muss ich in die Berechnungen die Daten der Kupplung einbeziehen?

Gruß BeXS

Gast

Hi!
Was meinst du mit einer Klauenkupplung?
Sowas wie ein Kardagelenk? Wie sieht diese Kupplung aus?
Welche Kräfte überträgt sie, welche nicht?

Um deine Frage zu beantworten mußt du noch sagen, wie die Wellen gelagert sind und welche Belastung darauf wirkt.

Kannst du mal mit Paint ne Skizze malen?

Winterheart · Anmeldungsdatum: 11.03.2005 Beiträge: 74 Wohnort: bei München

Der Gast war ich. Einloggen vergessen.

BeXS · Gast

Also man nennt sie wohl doch nicht Klauenkupplung, sondern Schalenkupplung (siehe Bild).

Mein Aufbau sieht nun folgendermassen aus:
Allerdings soll dabei alles variabel sein. Im Prinzip kann ich davon auch eine Biegelinie erzeugen, nur OHNE die Kupplungen.
Ich benötige nun im Prinzip nur die Vorgehensweise für die Übergänge Welle1-Kupplung-Welle2.

Winterheart · Anmeldungsdatum: 11.03.2005 Beiträge: 74 Wohnort: bei München

Hi!
Habe leider den Thread total vergessen, sorry!
Warscheinlich hast du dein Problem schon gelöst.
Wenn nicht:
So wie die Kupplungen aussehen, übertragen sie alle Kräfte, also Normal-und Querkraft, Biege- und Torsionsmoment.
Wenn das so ist, kannst du die Kupplungen einfach ignorieren.
Auf dem Foto kann man leider nicht genau erkennen, welche Schnittkräfte übertragen werden können. Wenn du mir das sagst, dann kann ich dir ein statisches System zeichnen.
Willst du die Biegelinie per Hand ausrechnen? Wenn nicht,
http://www.statik.uni-hannover.de/index.php?id=62

Viel Erfolg

Edit:
Habe gerade mal ein wenig gegoogelt. So wie es aussieht überträgt eine Schalenkupplung alle Freiheitsgrade. Du Kannst sie einfach in deiner Berechnung weglassen. Wenn die Wellen allerdings verschiedene Durchmesser haben, mußt du deren verschiedene Steifigkeiten berücksichtigen.
Bei der Kupplung auf deinem Foto muß man aber vorsichtig sein. Durch den Schlitz in der Mitte verhält sich deren Biegesteifheit bei unterschiedlichen Winkeln auch anders. Sollte sich die Welle Drehen und gleichzeitig die Querbelastung wirken, könnte es zu Ermüdungsversagen kommen.

BeXS · Gast

Also die Kupplungen darf man definitiv nicht vernachlässigen.
Habe nen Versuch auf der Zug-/Druckmaschine gemacht. Einmal eine Durchgängige Welle und dann einmal die oben beschriebene..
(Abmasse beider Wellen identisch)
Die "einteilige" Welle ohne Kupplungen wies bei gleicher Belastung eine wesentlich geringere Verbiegung (ca. 20%) auf als die geteilte mit den Kupplungen. Seltsamerweise haben die angesprochenen unterschiedlichen Winkel des Schlitzes keine Rolle gespielt.
Die Frage wie man sowas einberechnet bleibt also weiter offen....

Gast

Es gibt auch Klauenkupplungen um das nochmal einzustreuen und die könntest mit Sicherheit nicht vernachlässigen bei Biegemomenten.

Winterheart · Anmeldungsdatum: 11.03.2005 Beiträge: 74 Wohnort: bei München

Hi!
Ich würde da rein Ingeneurmäßig vorgehen. Du hast die Möglichkeit für Versuche - sehr gut!

Du nimmst die durchgehende Welle ohne Kupplung und machst einen 3-Punkt- Biegeversuch. Du notierst dir die Werte für die Kraft und die gemessene Durchbiegung unter die Kraft.
Dann erstellst du dir ein statisches System in Stab2D (siehe Link oben) welches deinem Versuchsaufbau entspricht.
Zuerst gehst du mit den rechnerischen Trägheitsmomenten in die Rechnung rein und schaust vieviel die rechnerische Durchbiegung von der Gemessenen abhängt. Dann veränderst du die Trägheitsmomente in Stab2D proportional zur Abweichung, daß du den Versuchswert erhältst.
jetzt hast du ein Kalibriertes Rechenmodell.

Im 2ten Schritt gibst du das statische System mit Kupplung ein. Anstelle der Kupplung machst du einfach einen Stab mit Länge der Kupplung. Die Trägheitsmomente der Welle weißt du von vorhin genau. Jetzt veränderst du das Trägheitsmoment der "Kupplung" so lange, bis die Durchbiegung mit den Versuchsergebnissen übereinstimmt.

Jetzt hast du die Biegesteifheit der Kupplung ermittelt!

Du kannst für weitere Rechnungen entweder jedesmal diesen Stab einsetzten, oder ihn auf einen Punkt mit der Biegesteifheit Cm = I*E/L
idealisieren

Gruß
Winterheart