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Werkzeug für den Entwurf von Federelementen

Jäger, Axel (2013):
Werkzeug für den Entwurf von Federelementen.
Institut EMK / FG MuST, [Diploma Thesis or Magisterarbeit]

Abstract

Die vorliegende Arbeit beschreibt den Weg, die Konstruktion eines Maschinenelements, der Feder-Linearführung zu automatisieren. Dazu werden zuerst an Hand der einfachsten Feder-Linearführung im Zweidimensionalen die generellen Schwierigkeiten aufgezeigt: Führungsfehler und veränderliche Steifigkeiten entlang des Führungsweges. Es wird der Stand der Technik dargestellt, die Führungsfehler zu verhindern. Dies geschieht über symmetrische Aufbauten. Bei der anschließenden Erweiterung auf drei Dimensionen werden mögliche Konstruktionen für Feder-Linearführungen vorgestellt und fertigungstechnische Aspekte betrachtet. Es wird eine Federstruktur ausgewählt, bei der alle Führungsfehler kompensiert sind und die sich auf Grund ihrer einfachen Struktur einfach mathematisch und geometrisch modellieren lässt. Die Federstruktur wird mathematisch modelliert, um die mechanischen Anforderungen der Linearführung auf die geometrischen Maße der Federstruktur abzubilden. Das mathematische Modell wird gelöst und Vorschriften für die Erzeugung der Federgeometrie werden aufgestellt. Die Lösung des mathematischen Modells wird in Form einer interaktiven Internetseite ausprogrammiert. Das geometrische Modell der Feder wird in der CAD-Software Creo elements/pro umgesetzt. Damit steht dem Anwender nach Eingabe der Anforderungen seiner Linearführung ein parametrisches Modell der Federelemente direkt in seiner CAD-Umgebung zur Verfügung. Dieser Arbeitsablauf wird anhand einer Linearführung für einen gegebenen Anwendungsfall getestet und die erzeugten Federelemente simuliert. Als zentrales Problem bei der Auslegung einer Mebranfederführung wird der Abfall der Steifigkeit senkrecht zur Federachse bei Auslenkung identifiziert. Als Lösung wird eine Federanordnung mit vorgespannten Federn beschrieben, die das Verhalten der Quersteifigkeit verbessert.

Item Type: Diploma Thesis or Magisterarbeit
Erschienen: 2013
Creators: Jäger, Axel
Title: Werkzeug für den Entwurf von Federelementen
Language: German
Abstract:

Die vorliegende Arbeit beschreibt den Weg, die Konstruktion eines Maschinenelements, der Feder-Linearführung zu automatisieren. Dazu werden zuerst an Hand der einfachsten Feder-Linearführung im Zweidimensionalen die generellen Schwierigkeiten aufgezeigt: Führungsfehler und veränderliche Steifigkeiten entlang des Führungsweges. Es wird der Stand der Technik dargestellt, die Führungsfehler zu verhindern. Dies geschieht über symmetrische Aufbauten. Bei der anschließenden Erweiterung auf drei Dimensionen werden mögliche Konstruktionen für Feder-Linearführungen vorgestellt und fertigungstechnische Aspekte betrachtet. Es wird eine Federstruktur ausgewählt, bei der alle Führungsfehler kompensiert sind und die sich auf Grund ihrer einfachen Struktur einfach mathematisch und geometrisch modellieren lässt. Die Federstruktur wird mathematisch modelliert, um die mechanischen Anforderungen der Linearführung auf die geometrischen Maße der Federstruktur abzubilden. Das mathematische Modell wird gelöst und Vorschriften für die Erzeugung der Federgeometrie werden aufgestellt. Die Lösung des mathematischen Modells wird in Form einer interaktiven Internetseite ausprogrammiert. Das geometrische Modell der Feder wird in der CAD-Software Creo elements/pro umgesetzt. Damit steht dem Anwender nach Eingabe der Anforderungen seiner Linearführung ein parametrisches Modell der Federelemente direkt in seiner CAD-Umgebung zur Verfügung. Dieser Arbeitsablauf wird anhand einer Linearführung für einen gegebenen Anwendungsfall getestet und die erzeugten Federelemente simuliert. Als zentrales Problem bei der Auslegung einer Mebranfederführung wird der Abfall der Steifigkeit senkrecht zur Federachse bei Auslenkung identifiziert. Als Lösung wird eine Federanordnung mit vorgespannten Federn beschrieben, die das Verhalten der Quersteifigkeit verbessert.

Uncontrolled Keywords: Mikro- und Feinwerktechnik Elektromechanische Konstruktionen
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design > Measurement and Sensor Technology
Date Deposited: 08 Feb 2013 08:07
Additional Information:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate

Bibliotheks-Siegel: 17/24 EMKD1806

Art der Arbeit: Diplomarbeit

Beginn Datum: 16-07-2012

Ende Datum: 16-01-2013

Identification Number: 17/24 EMK D1806
Referees: Werthschützky, Prof. Dr.- Roland
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