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Werkzeug für den Entwurf von Federelementen

Jäger, Axel :
Werkzeug für den Entwurf von Federelementen.
Institut EMK / FG MuST
[Diplom- oder Magisterarbeit], (2013)

Kurzbeschreibung (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.

Typ des Eintrags: Diplom- oder Magisterarbeit
Erschienen: 2013
Autor(en): Jäger, Axel
Titel: Werkzeug für den Entwurf von Federelementen
Sprache: Deutsch
Kurzbeschreibung (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.

Freie Schlagworte: Mikro- und Feinwerktechnik Elektromechanische Konstruktionen
Fachbereich(e)/-gebiet(e): Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen > Mess- und Sensortechnik
Hinterlegungsdatum: 08 Feb 2013 08:07
Zusätzliche Informationen:

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

ID-Nummer: 17/24 EMK D1806
Gutachter / Prüfer: Werthschützky, Prof. Dr.- Roland
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