Aufgabe Vorschlag B - 1.3 - Lagerung · Abitur Hessen Mechatronik LK 2021

Material 1: Dreharmwickler - Rotationseinheit

Funktionsbeschreibung

Kern jedes Dreharmwicklers bildet eine Rotationseinheit. Im vorliegenden Fall wird der Dreharm mittels Servo-Elektromotor und einem nachgeschalteten Stirnrad-Schneckenradgetriebe angetrieben. Damit im Notfall (z.B. bei Stromausfall) der Dreharm von Hand bewegt werden kann, ist zwischen Rotationseinheit (Ausgang Schneckenradgetriebe = Abtriebs-Gewindehülse (Pos. 7, Abbildung 1.2) und Dreharm eine Sicherheitskupplung (Rutschkupplung) verbaut.

Technische Daten:

Motor:

Leistungsaufnahme: $P_1 = 0{,}54\text{ kW}$

Drehfrequenz: $n = 460\text{ min}^{-1}$

Wirkungsgrad: $\eta = 68\,\%$

Stirnrad-Schneckenradgetriebe:

Durchmesser der Abtriebswelle: $d_\text{w} = 20\text{ mm}$

Wirkungsgrad: $\eta = 65\,\%$

Rutschkupplung:

Reibungsmoment $M_\text{R}$ wirkt auf: $d = 100\text{ mm}$

Länge des Dreharms: $l = 760\text{ mm}$

Abbildung 1.2 – Getriebe mit Schrägkugellager und Stückliste

Stückliste (Auszug):

Pos.-Nr. · Benennung · Normblatt · Werkstoff · Anz. · Bemerkung

1 · Gehäuse SOG 50 · · EN-GJL 150 · 1

2 · Lagerdeckel · · EN-GJL 200 · 1

3 · Schnecke · · 10MnCrS5 · 1 · $m=2$, 2-gängig

4 · Schneckenrad · · GC-CuZn12Ni · 1 · $m=2$, $z=38$

5 · Zahnrad · · 16MnCrS5 · 1 · $m=1{,}25$, $z=20\text{L}$

6 · Zahnrad · · 16MnCrS5 · 1 · $m=1{,}25$, $z=45\text{R}$

7 · Abtriebs-Gewindehülse · · 42CrMo4 · 1 · $d_\text{m}=20\text{ mm}$

8 · Flansch · · EN-GJL 200 · 1

9 · Ring · · S235JRG2 · 1

10 · Schrägkugellager 7204 B · DIN 628 · · 2

11 · Rillenkugellager 6009 · DIN 625 · · 2

12 · Dichtring A 10x13,5 · DIN 7603 · Cu · 7

13 · Verschlussschraube M10x1 · DIN 908 · St · 7

15 · Passfeder B - 10x8x32 · DIN 6885 · E335 · 1

16 · Passfeder B - 6x6x14 · DIN 6885 · C45 · 1

17 · Passfeder B - 4x4x18 · DIN 6885 · C45 · 1

23 · Passscheibe 37x47x0,20 · DIN 988 · St · 1

24 · Passscheibe 37x47x0,15 · DIN 988 · St · 2

25 · Stützscheibe 20x28x2,00 · DIN 988 · St · 2

26 · Stützscheibe 37x47x2,50 · DIN 988 · St · 1

27 · O-Ring 90x2,5 · DIN 3771 · FPM · 1

28 · Sicherungsring 11x1 · DIN 471 · · 1

29 · Sicherungsring 18x1,2 · DIN 471 · · 1

30 · Sicherungsring 47x1,75 · DIN 471 · · 1

32 · Verschlusskappe 47x8 · · · 1

33 · RWDR AS 45x62x8 · DIN 3760 · NB · 2

1.3 Die Schnecke wird mit zwei Schrägkugellagern gelagert (Abbildung 1.2). Nennen Sie die möglichen Lageranordnungen von Schrägkugellagern und die im vorliegenden Getriebe verwendete Lageranordnung. Ergänzen Sie in der Gesamtzeichnung durch Kraftpfeile die Kräfte, die von dem jeweiligen Lager aufgenommen werden können. Erläutern Sie allgemein die Vor- und Nachteile der beiden Lageranordnungen.

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