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Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Auslegung und Konstruktion eines Vorderachsträgers für einen heckgetriebenen Pkw. Dabei soll ein besonderes Augenmerk auf die Steifigkeitsanforderungen gelegt werden. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Vorderachsträgerkonzeptes, welches den funktionellen Anforderungen an die Baugruppe bestmöglich gerecht wird. Am Anfang der Überlegungen steht die Analyse der Anforderungen an die Konstruktion, die sich aus der aktuellen Situation ableiten lassen. Zu diesen grundlegenden Überlegungen gehören unter Anderem die Definition der Packagerandbedingungen sowie der geometrischen und funktionalen Bewertungsgrößen, aber auch die bisherigen, zur Erhöhung der Steifigkeitswerte am Vorderwagen verschiedener Modelle umgesetzten Verbesserungsmaßnahmen. Im Anschluss werden auf dieser Basis Konzepte entwickelt, die unterschiedliche konzeptionelle Ansätze zur Erhöhung der Steifigkeiten verfolgen. Diese werden konstruktiv ausgearbeitet und mit Hilfe eines numerischen Simulationsverfahrens auf ihre Wirksamkeit untersucht sowie gegebenenfalls weiteren Optimierungen unterzogen. Abschließend wird ein Vergleich der entwickelten Varianten auf Basis einer Konzeptbewertungsmatrix durchgeführt und eine Empfehlung für das am besten geeignete Achsträgerkonzept abgegeben.
Im Rahmen eines DFG-Forschungsvorhabens an der Professur Maschinenelemente der Westsächsischen Hochschule Zwickau wird durch Untersuchungen an genormten und nicht genormten unrunden Profilen die Geometrie der Konturen für das optimale Tragverhalten der Verbindung ermittelt. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Bewertung eines neuartigen Profils für formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen auf Basis der komplexen Epitrochoiden des Typs E-T03. Dabei werden vergleichende numerisch-analytische Untersuchungen unter reiner Torsionsbelastung durchgeführt. Zur Ermittlung der relevanten Ergebnisgrößen wird die Finite-Elemente-Methode (FEM) eingesetzt. In diesem Zusammenhang wird die eingesetzte Berechnungsmethodik eingehend validiert. Die Bewertung der mechanischen Eigenschaften des neuartigen Profils erfolgt auf Basis von 2D- und 3D-Berechnungsmodellen, bei deren Erstellung die geometrischen und mechanischen Eingangsgrößen variiert wurden. Im Rahmen der Auswertung werden die Ergebnisse mit dem Evolventenzahnprofil nach DIN 5480 und der komplexen Hypotrochoide des Typs M-T04 verglichen. Dabei werden Tendenzen erkennbar, die Rückschlüsse auf das Potential der neuartigen Profile zulassen.