Fahrzeuggetriebe: Grundlagen, Auswahl, Auslegung und Konstruktion
Gespeichert in:
| Späterer Titel: | Naunheimer, Harald Fahrzeuggtriebe |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer
1994
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Literaturverzeichnis Seite 423 - 435 2. Aufl. u.d.T.: Naunheimer, Harald: Fahrzeuggetriebe |
| Beschreibung: | XX, 444 S. zahlr. Ill. und graph. Darst. |
| ISBN: | 3540574239 |
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FAHRZEUG
GETRIEBE
GRUNDLAGEN, AUSWAHL, AUSLEGUNG
UND KONSTRUKTION
MIT 364 ABBILDUNGEN
SPRINGER-VERLAG
BERLIN HEIDELBERG NEW YORK
LONDON PARIS TOKYO
HONGKONG BARCELONA BUDAPEST
INHALTSVERZEICHNIS
BEZEICHNUNGEN UND FORMELZEICHEN XV
1 EINFUEHRUNG 1
1.1 EINLEITUNG 1
1.2 GESCHICHTE DER FAHRZEUGGETRIEBE 6
1.2.1 BASISINNOVATIONEN 6
1.2.2 ENTWICKLUNG VON FAHRZEUGEN UND ANTRIEBSAGGREGATEN 8
1.2.3 ENTWICKLUNGSSCHRITTE BEI FAHRZEUGGETRIEBEN 9
1.2.4 ENTWICKLUNG VON VERZAHNUNGEN UND ANDEREN GETRIEBEBAUELEMENTEN 17
1.2.5 ENTWICKLUNG HYDRODYNAMISCHER WANDLER UND KUPPLUNGEN 19
1.2.6 ERFORSCHUNG VON PHAENOMENEN: GETRIEBEVERLUSTE UND WIRKUNGSGRAD.. 20
1.2.7 ZUSAMMENFASSENDER UEBERBLICK 21
2 UEBERBLICK UEBER DAS SYSTEM VERKEHR - FAHRZEUG - GETRIEBE 23
2.1 GRUNDLAGEN DER VERKEHRS- UND FAHRZEUGTECHNIK 23
2.1.1 BEDEUTUNG DES KRAFTFAHRZEUGS IN UNSERER MOBILEN WELT 24
2.1.2 ENTWICKLUNGSLINIEN DER VERKEHRSTECHNIK 28
2.1.3 TRANSPORTSYSTEME FUER DEN PERSONEN-UND GUETERVERKEHR 30
2.1.4 ALTERNATIVE TRANSPORTKONZEPTE 34
2.2 MARKT- UND ENTWICKLUNGSSITUATION BEI FAHRZEUGEN,
FAHRZEUGGETRIEBEN UND DEREN KOMPONENTEN 36
2.2.1 MARKTSITUATION UND PRODUKTIONSZAHLEN 36
2.2.2 ENTWICKLUNGSSITUATION 39
2.3 GRUNDLAGEN DER FAHRZEUG- UND GETRIEBETECHNIK 40
2.3.1 SYSTEMATIK DER FAHRZEUGE UND DES FAHRZEUGEINSATZES 41
2.3.2 WARUM BRAUCHEN FAHRZEUGE GETRIEBE? 43
2.3.3 HAUPT- UND NEBENFUNKTIONEN VON FAHRZEUGGETRIEBEN,
ANFORDERUNGSPROFIL 45
2.3.4 GRUNDZUSAMMENHAENGE: DREHRICHTUNG, UEBERSETZUNG, DREHMOMENT.... 45
2.3.5 STRASSENPROFILE, LASTKOLLEKTIVE, TYPISCHE FAHRZEUGEINSAETZE
UND FAHRERTYPEN 49
2.4 ELEMENTARE LEISTUNGSMERKMALE VON FAHRZEUGGETRIEBEN 50
2.4.1 LEBENSDAUER UND ZUVERLAESSIGKEIT VON GETRIEBEN 51
VIII INHALTSVERZEICHNIS
2.4.2 KENNWERT ACHSABSTAND 52
2.4.3 KENNWERT GETRIEBEMASSE 53
2.4.4 KENNWERT GETRIEBEKOSTEN 54
2.4.5 GETRIEBEGERAEUSCH 55
2.4.6 GETRIEBEVERLUSTE UND WIRKUNGSGRAD 55
2.5 TRENDS BEI DEN GETRIEBEBAUARTEN 57
3 LEISTUNGSBEDARF UND LEISTUNGSANGEBOT 59
3.1 LEISTUNGSBEDARF 59
3.1.1 RADWIDERSTAND 59
3.1.2 KRAFTSCHLUSS, DYNAMISCHER RADHALBMESSERUND SCHLUPF 61
3.1.3 LUFTWIDERSTAND 62
3.1.4 STEIGUNGSWIDERSTAND 64
3.1.5 BESCHLEUNIGUNGSWIDERSTAND 64
3.1.6 GESAMT-FAHRWIDERSTAND 65
3.1.7 WIRKUNGSGRADKENNFELD 66
3.2 VIELFALT DER ANTRIEBSAGGREGATE 69
3.2.1 UEBERSICHT 69
3.2.2 ELEKTROANTRIEB 70
3.2.3 HYBRIDANTRIEB 71
3.3 LEISTUNGSANGEBOT, MOTORKENNUNG VON VERBRENNUNGSMOTOREN 72
3.3.1 DREHRNOMENT-/DREHZAHLCHARAKTERISTIK 73
3.3.2 MOTORSPREIZUNG, DROSSELKLAPPENKENNFELD 75
3.3.3 VERBRAUCHSKENNFELD 76
4 KENNUNGSWANDLER - WAHL DER UEBERSETZUNGEN 78
4.1 ANTRIEBSSTRANG 79
4.2 DREHZAHLWANDLER FUER DEN ANFAHRVORGANG 80
4.3 GESAMTUEBERSETZUNG UND GETRIEBESPREIZUNG 82
4.3.1 GETRIEBESPREIZUNG Z G,
GE
S 83
4.3.2 WAHL DER GROESSTEN UEBERSETZUNG I A, MAX
84
4.3.3 WAHL DER KLEINSTEN UEBERSETZUNG I A, MIN 85
4.3.4 ENDUEBERSETZUNG 88
4.4 WAHL DER ZWISCHENGAENGE 88
4.4.1 GESCHWINDIGKEITS-DREHZAHL-DIAGRAMM 89
4.4.2 GEOMETRISCHE GANGABSTUFUNG 90
4.4.3 PROGRESSIVE GANGABSTUFUNG 90
4.5 UEBERSETZUNGEN UND IHRE AENDERUNG BEI STUFENLOSGETRIEBEN 92
5 ZUSAMMENARBEIT VERBRENNUNGSMOTOR - GETRIEBE 93
5.1 ZUGKRAFTDIAGRAMM 95
5.1.1 ERMITTLUNG EINES ZUGKRAFTDIAGRAMMS, BEISPIEL 96
INHALTSVERZEICHNIS IX
5.1.2 MOTORBREMSKRAFT 98
5.1.3 STUFENGETRIEBE MIT TROCKENKUPPLUNG 99
5.1.4 STUFENGETRIEBE MIT TRILOK-WANDLER 99
5.2 FAHRLEISTUNGEN 102
5.2.1 HOECHSTGESCHWINDIGKEIT 103
5.2.2 STEIGVERMOEGEN 104
5.2.3 BESCHLEUNIGUNGSVERMOEGEN 104
5.3 KRAFTSTOFFVERBRAUCH 105
5.3.1 RECHNERISCHE KRAFTSTOFFVERBRAUCHSERMITTLUNG, BEISPIEL 105
5.3.2 KRAFTSTOFFVERBRAUCHSERMITTLUNG DURCH MESSUNG 106
5.3.3 SENKUNG DES KRAFTSTOFFVERBRAUCHS 108
5.3.4 STUFENLOSGETRIEBE 109
5.4 EMISSIONEN 110
5.5 DYNAMISCHES VERHALTEN DES ANTRIEBSSTRANGS, KOMFORT 110
6 SYSTEMATIK DER FAHRZEUGGETRIEBE: KONSTRUKTIVE GRUNDKONZEPTE 112
6.1 ANORDNUNG DES GETRIEBES IM FAHRZEUG 112
6.1.1 PERSONENKRAFTWAGEN 112
6.1.2 LKW UND BUSSE 116
6.1.3 PKW MIT ALLRADANTRIEB 116
6.1.4 VEREINFACHTE DARSTELLUNG DER QUER- UND LAENGSDYNAMIK
BEIM ALLRADANTRIEB 120
6.2 BAUFORMEN UND BAUARTEN VON GETRIEBEN 121
6.2.1 BAUFORM 122
6.2.2 BAUART 123
6.3 GRUNDSAETZLICHER AUFBAU VON GETRIEBEN 124
6.3.1 SCHALTEN MIT ZUGKRAFTUNTERBRECHUNG 125
6.3.2 SCHALTEN OHNE ZUGKRAFTUNTERBRECHUNG 126
6.3.3 STUFENLOSE GETRIEBE OHNE ZUGKRAFTUNTERBRECHUNG 126
6.4 STAND-, VORGELEGE- UND UMLAUF-GETRIEBE 127
6.5 LOESUNGSPRINZIPIEN FUER TEILFUNKTIONEN, BEWERTUNG 129
6.5.1 RUECKWAERTSGANG 130
6.6 PKW-GETRIEBE 131
6.6.1 PKW-HANDSCHALTGETRIEBE 132
6.6.2 TEILAUTOMATISIERTE PKW-SCHALTGETRIEBE 134
6.6.3 VOLLAUTOMATISIERTE PKW-SCHALTGETRIEBE 135
6.6.4 STUFENLOSE PKW-GETRIEBE 142
6.7 NKW-GETRIEBE 146
6.7.1 EIN-GRUPPENGETRIEBE 147
6.7.2 MEHR-GRUPPENGETRIEBE 149
6.7.3 PRAKTISCHE AUSFUEHRUNG VON ZWEI- UND DREI-GRUPPENGETRIEBEN 154
6.7.4 TEILAUTOMATISIERTE NKW-SCHALTGETRIEBE 158
6.7.5 VOLLAUTOMATISIERTE NKW-SCHALTGETRIEBE 159
6.7.6 NKW-STUFENLOSGETRIEBE 160
INHALTSVERZEICHNIS
6.8 VERTEILERGETRIEBE UND NEBENABTRIEBE 161
6.9 ENDANTRIEBE: BAUFORMEN, LEISTUNGSGRENZEN, UEBERSETZUNGSVERHAELTNISSE
164
6.9.1 ENDANTRIEBSKONZEPTE BEI PKW 164
6.9.2 ENDANTRIEBSKONZEPTE BEI NKW 166
6.10 DIFFERENTIALGETRIEBE, DIFFERENTIALSPERREN UND SPERRDIFFERENTIALE
169
6.10.1 GRUNDLAGEN DER DIFFERENTIALGETRIEBE 169
6.10.2 ZUR NOTWENDIGKEIT DES SPERRENS 171
6.10.3 DER SPERRWERT 172
6.10.4 ALTERNATIVEN ZU SELBSTSPERRDIFFERENTIALEN 173
AUSLEGUNG VON ZAHNRADGETRIEBEN FUER FAHRZEUGE 174
7.1 LEISTUNGSGRENZEN VON ZAHNRAEDERN 174
7.1.1 SCHADENSARTEN UND IHRE URSACHEN 175
7.1.2 BERECHNUNG DER LEISTUNGSGRENZE ZAHNBRUCH 179
7.1.3 BERECHNUNG DER LEISTUNGSGRENZE GRUEBCHENBILDUNG 180
7.1.4 BERECHNUNG DER LEISTUNGSGRENZE FRESSVERSCHLEISS 181
7.2 UEBERSCHLAEGIGE BERECHNUNG DES ACHSABSTANDS 181
7.3 UEBERSCHLAEGIGE BERECHNUNG DER ZAHNBREITEN (BREITENTRAGEN) 184
7.4 BETRIEBSFESTIGKEIT UND LEBENSDAUER 185
7.4.1 DIE WOEHLERLINIE 186
7.4.2 LASTKOLLEKTIV UND ZAEHLVERFAHREN 188
7.4.3 SCHADENSAKKUMULATIONSHYPOTHESE 190
7.5 ENTWICKLUNG GERAEUSCHARMER GETRIEBE 196
7.5.1 GETRIEBEGERAEUSCHE UND IHRE URSACHEN 196
7.5.2 WEG DER GERAEUSCHE VOM ENTSTEHUNGSORT ZUM OHR 200
7.5.3 BEURTEILUNGSMASSSTAEBE 200
7.5.4 GEGENMASSNAHMEN 203
AUSLEGUNG UND GESTALTUNG VON WELLEN 206
8.1 FAHRZEUGGETRIEBETYPISCHE PROBLEME 206
8.1.1 ANORDNUNG VON WELLEN IN FAHRZEUGGETRIEBEN 206
8.1.2 BEANSPRUCHUNG UND FESTIGKEITSAUSLEGUNG 206
8.1.3 DURCHBIEGUNG 208
8.1.4 SCHWINGUNGSPROBLEME 208
8.2 ALLGEMEINE GESTALTUNGSHINWEISE 209
8.3 FESTIGKEITSAUSLEGUNG EINER GETRIEBEANTRIEBSWELLE 210
8.3.1 BELASTUNG 210
8.3.2 LAGERREAKTIONEN 213
8.3.3 DIE RAEUMLICHE BALKENBIEGUNG 213
8.3.4 KRAFT- UND MOMENTENVERLAEUFE 214
8.3.5 KRITISCHER QUERSCHNITT 216
8.3.6 SPANNUNGEN 217
8.3.7 VORAUSLEGUNG DES WELLENDURCHMESSERS 220
INHALTSVERZEICHNIS XI
8.3.8 AUSLEGUNG AUF DAUERFESTIGKEIT 220
8.3.9 AUSLEGUNG AUF BETRIEBSFESTIGKEIT 221
8.3.10 GEBRAEUCHLICHE WELLENWERKSTOFFE 222
8.4 BERECHNUNG DER VERFORMUNG 222
8.5 ABLAUFDIAGRAMM FUER DIE AUSLEGUNG VON GETRIEBEWELLEN 223
9 SCHALTEINRICHTUNGEN, AUSLEGUNG UND GESTALTUNG VON SYNCHRONISIERUNGEN
....226
9.1 SYSTEMATIK DER SCHALTELEMENTE 228
9.1.1 SCHALTELEMENTE FUER STUFENGETRIEBE MIT ZUGKRAFTUNTERBRECHUNG 228
9.1.2 SCHALTELEMENTE FUER STUFENGETRIEBE OHNE ZUGKRAFTUNTERBRECHUNG 231
9.1.3 PARKSPERRE 232
9.2 ANFORDERUNGEN AN SYNCHRONISIERUNGEN 233
9.2.1 SCHALTVORGANG 234
9.2.2 HAUPT- UND NEBENFUNKTIONEN 237
9.2.3 DREHZAHLANPASSUNG MIT RUTSCHENDER REIBKUPPLUNG 237
9.2.4 ABMESSUNGEN VON SYNCHRONISIERUNGEN 238
9.3 ABLAUF DES SYNCHRONISIERVORGANGS 238
9.3.1 SCHALTKOMFORT 241
9.4 AUSLEGUNG VON SYNCHRONISIERUNGEN 243
9.4.1 LEISTUNGSGRENZEN VON SYNCHRONISIERUNGEN 243
9.4.2 GRUNDLAGEN DER AUSLEGUNGSRECHNUNG 246
9.4.3 PRAKTISCHE AUSLEGUNG AUF ZULAESSIGE THERMISCHE BEANSPRUCHUNG 247
9.4.4 AUSLEGUNG DER SPERRVERZAHNUNG AUF SPERRWIRKUNG 251
9.5 TRIBOLOGISCHES SYSTEM 255
9.5.1 WERKSTOFFE 256
9.6 KONSTRUKTIVE AUSFUEHRUNGEN 256
9.6.1 DETAILFRAGEN 260
9.7 ALTERNATIVE GETRIEBESYNCHRONISIERUNGEN 261
10 HYDRODYNAMISCHE KUPPLUNGEN UND DREHMOMENTWANDLER 263
10.1 GRUNDLAGEN 264
10.2 HYDRODYNAMISCHE KUPPLUNGEN UND IHRE KENNLINIEN 267
10.3 HYDRODYNAMISCHE WANDLER UND IHRE KENNLINIEN 268
10.3.1 DER TRILOK-WANDLER 269
10.4 ZUSAMMENARBEIT MOTOR UND HYDRODYNAMISCHER WANDLER 270
10.4.1 WANDLERVERSUCHSDIAGRAMM, ZUSAMMENARBEIT MOTOR UND
TRILOK-WANDLER 273
10.5 PRAKTISCHE AUSLEGUNG VON HYDRODYNAMISCHEN WANDLERN 274
10.6 KONSTRUKTIVE AUSFUEHRUNGEN 275
10.7 KONSTRUKTIONSPRINZIPIEN ZUR WIRKUNGSGRADVERBESSERUNG 277
10.7.1 WANDLERUEBERBRUECKUNGSKUPPLUNG 277
10.7.2 LEISTUNGSVERZWEIGUNG 277
XII INHALTSVERZEICHNIS
11 HINWEISE ZUR AUSLEGUNG UND GESTALTUNG WEITERER KONSTRUKTIONSELEMENTE
VON FAHRZEUGGETRIEBEN 280
11.1 LAGER 280
11.1.1 LAGERAUSWAHL 281
11.1.2 LAGERAUSLEGUNG 281
11.1.3 GESTALTUNG VON WAELZLAGERUNGEN 285
11.2 SCHMIERUNG VON GETRIEBEN, GETRIEBESCHMIERSTOFFE 287
11.2.1 SCHMIERUNG VON LAGERN 288
11.2.2 GRUNDLAGEN DER SCHMIERUNG VON ZAHNRADGETRIEBEN 288
11.2.3 WAHL DES SCHMIERSTOFFS 291
11.2.4 WAHL DER SCHMIERSTOFFEIGENSCHAFTEN 291
11.2.5 LEBENSDAUERSCHMIERUNG BEI FAHRZEUGGETRIEBEN 294
11.2.6 PRUEFUNG DER FRESSTRAGFAEHIGKEIT VON GETRIEBESCHMIERSTOFFEN 295
11.3 GETRIEBEGEHAEUSE 296
11.3.1 GESTALTUNG VON GETRIEBEGEHAEUSEN 296
11.3.2 ENTLUEFTUNG VON GETRIEBEN 298
11.4 ABDICHTUNG VON GETRIEBEN 303
11.4.1 DICHTUNGEN FUER RUHENDE BAUTEILE 303
11.4.2 DICHTUNGEN FUER ROTIERENDE BAUTEILE 306
11.4.3 DICHTUNGEN FUER HIN- UND HERGEHENDE RUNDE BAUTEILE 307
11.4.4 EINBAUBEISPIELE 308
11.5 FAHRZEUGDAUERBREMSEN 309
11.5.1 DEFINITIONEN 310
11.5.2 MOTORBREMSSYSTEME 311
11.5.3 RETARDER 311
11.5.4 BETAETIGUNG UND EINSATZ 315
12 BEISPIELE AUSGEFUEHRTER KONSTRUKTIONEN VON FAHRZEUGGETRIEBEN 316
12.1 HANDSCHALTGETRIEBE 317
12.1.1 PKW-HANDSCHALTGETRIEBE 317
12.1.2 NKW-HANDSCHALTGETRIEBE 323
12.2 TEILAUTOMATISIERTE SCHALTGETRIEBE 327
12.2.1 TEILAUTOMATISIERTE PKW-SCHALTGETRIEBE 327
12.2.2 TEILAUTOMATISIERTE NKW-SCHALTGETRIEBE 328
12.3 VOLLAUTOMATISIERTE SCHALTGETRIEBE 330
12.3.1 PKW-AUTOMATGETRIEBE 330
12.3.2 NKW-AUTOMATGETRIEBE 333
12.4 WEITERE BEISPIELE 335
12.5 ENDANTRIEBE 340
12.5.1 KONSTRUKTIONSBEISPIELE, PKW 340
12.5.2 KONSTRUKTIONSBEISPIELE, NKW 343
12.6 DIFFERENTIALGETRIEBE, SPERRDIFFERENTIALE 346
12.7 ALLRADANTRIEB, VERTEILERGETRIEBE 352
INHALTSVERZEICHNIS
XIII
13 MOTOR-/GETRIEBEMANAGEMENT, ELEKTRONIK UND INFORMATIONSVERNETZUNG 360
13.1 UEBERSICHT UEBER VERWIRKLICHTE ELEKTRONISCHE SYSTEME 360
13.2 MOTORSTEUERUNG 362
13.3 GETRIEBESTEUERUNG 362
13.3.1 AUTOMATISIERTE ANFAHR-/SCHALTKUPPLUNG 362
13.3.2 TEILAUTOMATISIERTE SCHALTGETRIEBE, AUTOMATISIERTE GANGWAHL 363
13.3.3 VOLLAUTOMATISIERTE SCHALTGETRIEBE, ADAPTIVE SCHALTSTRATEGIE 363
13.3.4 STUFENLOSGETRIEBE 365
13.4 ELEKTRONISCH GESTEUERTE BREMS- UND TRAKTIONSSYSTEME 365
13.5 SICHERHEITSKONZEPTE 366
14 UEBERSICHT UEBER ENTWICKLUNGSABLAUF, PRODUKTPLANUNG
UND METHODISCHES KONSTRUIEREN 367
14.1 PRODUKTLEBENSPHASEN 368
14.2 PRODUKTPLANUNG 370
14.3 ENTWICKLUNGSABLAUF 373
14.4 METHODISCHES KONSTRUIEREN 376
14.5 VERKNUEPFEN VON ENTWICKLUNGSABLAUF UND FERTIGUNG 382
15 RECHNERUNTERSTUETZTE GETRIEBEENTWICKLUNG, FAHRSIMULATION 384
15.1 FAHRSIMULATION 386
15.1.1 UMWELT-STOERGROESSEN 387
15.1.2 STRECKENDATENSATZ, STRECKENDATENERFASSUNG 388
15.2 FAHRSIMULATIONSPROGRAMME 389
15.2.1 EINTEILUNG 389
15.2.2 MODULARER AUFBAU 390
15.3 ANWENDUNGEN DER FAHRSIMULATION 391
16 ZUVERLAESSIGKEIT UND ERPROBUNG VON FAHRZEUGGETRIEBEN 394
16.1 GRUNDLAGEN DER ZUVERLAESSIGKEITSTHEORIE 395
16.1.1 DEFINITION DER ZUVERLAESSIGKEIT 395
16.1.2 STATISTISCHE BESCHREIBUNG UND DARSTELLUNG
DES AUSFALLVERHALTENS VON BAUTEILEN 395
16.1.3 MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG DES AUSFALLVERHALTENS
DURCH DIE WEIBULL-VERTEILUNG 399
16.1.4 ZUVERLAESSIGKEIT BEI SYSTEMEN 404
16.1.5 VERFUEGBARKEIT VON SYSTEMEN 405
16.2 ZUVERLAESSIGKEITSANALYSE VON FAHRZEUGGETRIEBEN 406
16.2.1 SYSTEMANALYSE 406
16.2.2 QUALITATIVE ZUVERLAESSIGKEITSANALYSE 409
16.2.3 QUANTITATIVE ZUVERLAESSIGKEITSANALYSE 412
XIV INHALTSVERZEICHNIS
16.3 ERPROBUNG ZUR SICHERSTELLUNG DER ZUVERLAESSIGKEIT 415
16.3.1 KLASSIFIZIERUNG DER ERPROBUNGSPROGRAMME VON
FAHRZEUGGETRIEBEN 417
16.3.2 PRUEFSTAENDE FUER DIE ERPROBUNGSPROGRAMME 419
LITERATURVERZEICHNIS 423
FIRMEN-/GETRIEBEVERZEICHNIS 436
NAMENVERZEICHNIS 438
SACHVERZEICHNIS 439
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Inhaltsverzeichnis
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