Bewegungsdesign, Kurven-, Schritt- und Planetengetriebe (BKP)
Inhalte:
Auf Grund der zunehmenden Leistungsfähigkeit der heutigen Antriebstechnik ist man bestrebt, komplexe Bewegungsabläufe direkt oder mittels Getriebe möglichst optimal an gegebene Anforderungen anzupassen. Ziel dieses Moduls ist es einerseits, die Grundlagen zur Beschreibung einer Bewegungsaufgabe für technologische Prozesse (z. B. für Taktstraßen, der Handhabung und Montage), Führungsaufgaben (z. B. Zuführtechnik oder Robotik) sowie allgemeine Antriebsstränge (z.B. Fahrzeugtechnik) im Rahmen des Bewegungsdesigns zu vermitteln. Hinsichtlich der Frage, welches Antriebskonzept optimal geeignet ist, werden neben Direktantrieben/MCS (Motion-Control-System/elektronische Kurvenscheibe) in Antriebssystemen unterschiedlichste Getriebe und mechatronische Strukturvarianten genutzt, um Bewegungen zu übertragen und Bewegungsformen zu transformieren. Mit Blick auf das gesamte Systemverhalten werden grundlegende Methoden und Berechnungsansätze aufgezeigt und für diverse Antriebskonzepte mit Planetengetrieben, Kurven- und Kurvenschrittgetrieben, aber auch hochübersetzende Getriebe, wie Cyclo- oder Wellgetriebe (Harmonic Drive), diskutiert und auch veranstaltungsbegleitend in den Versuchsfeldern präsentiert.
Qualifikationsziele:
Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studenten in der Lage, Bewegungsabläufe analytisch zu beschreiben, zu optimieren und die Methoden des grafisch-interaktiven Bewegungsdesigns, später auch softwarebasiert, anzuwenden. Ausgehend davon können sie den Aufbau und die Eigenschaften von linearen und nichtlinearen Antriebssystemen analysieren und eigene Konzeptlösungen, insbesondere für Kurven- und Kurvenschrittgetriebe, erarbeiten. Sie kennen die grundlegenden Bauformen, Betriebsarten und grafisch-analytischen Methoden zur Berechnung der Drehzahlen, Drehmomente und Leistungsverhältnisse von Planetengetrieben. Darüber hinaus sind sie in der Lage, optimale Kombinationen von Servoantrieb mit nachgeschaltetem Planetengetriebe zu bestimmen.
Voraussetzungen:
- Technische Mechanik I, II und III
- Höhere Mathematik I und II
- (Steuerungs- und Regelungstechnik)