hallo,
im Rahmen meiner Studienarbeit muss ich
ein Lenkgetriebe für einen Pkw entwerfen.
Es hat sich herausgestellt, dass bei dem einzuschlagenen Winkel der Räder die Verschiebung der Zahnstange des Zahnradgetriebes klein ist. Daraus folgt, dass der Ritzeldurchmesser ca. 6mm klein ist. Bei dem Drehmoment beträgt die Zahnkraft 1t. Um dies zu korrigieren müsste man den Aufbau des Getriebes durch Übersetzung verändern, oder Ähnliches. Weis jemand, wie das tatsächlich in der Praxis bei echten Pkws gelöst wird?
Bin für jede Hilfe dankbar.
Hallo,
Es hat sich herausgestellt, dass bei dem einzuschlagenen Winkel der Räder die Verschiebung der Zahnstange des Zahnradgetriebes klein ist. Daraus folgt, dass der Ritzeldurchmesser ca. 6mm klein ist. Bei dem Drehmoment beträgt die Zahnkraft 1t. Um dies zu korrigieren müsste man
den Aufbau des Getriebes durch Übersetzung verändern, oder Ähnliches.
Eine Zeichnung würde mehr als tausend Worte erklären. Lenkungen sind vielgestaltig, siehe auch http://www.kfz-tech.de/Lenkung.htm .
6mm erscheint mir spielzeugmäßig. Oder soll das Ritzel von einem E-Motor angetrieben sein, weiter über ein Getriebe als Servolenkung dienen ?
Gruß
Karl
Es ist eine Achsschenkellenkung nach Lankensperger. Ackermannwinkel von 14 Grad, Ausschlagwinkel der Räder und somit des Lenkhebels beträgt 17°. Die Formel ist einbisschen eklig. Die will ich keinem antun.
…/±--------±----------|________|----------±---------+\
_…/…b=300mm—… ._
| |…/…| |
| |-/±---------------------------------------------------------------±| |
| |…| |
(die Punkte haben nichts zu bedeuten;nur die Punkte)
Doch aus dem Bild lässt sich rauslesen dass bereits eine kleine Verschiebung der Spurstange die Räder einen Deutlichen Winkel einschlagen lässt. Das Lenkrad muss aber(dem Prof zufolge) 2,5 Umdrehungen machen bis zu diesem Winkel(Delta 17°). Das bedeutet: „Verschiebung“/2,5/2/Pi=„Radius des Ritzels“ (100mm/2,5/2/Pi=6,4mm)
Wenn ich statt dessen das Ritzel groß mache mit Übersetzung, brauche ich bei der Übersetzung einkleines Zas Zahnrad. Das ursprüngliche Problem wäre damit nicht gelöst.(Problem: zu kleines Ritzel mit noch kleineren Zähnen hällt die Kräfte nicht aus).
Eine Übersetzung im Lenkhebel würde den Mechanismus schwammig machen.
Ein längerer Lenkhebel bräuchte 90cm; das wäre das halbe Auto.
Also, was tun?
Hallo
Das Lenkrad muss aber 2,5 Umdrehungen machen bis zu diesem Winkel(Delta17°). Das bedeutet: „Verschiebung“/2,5/2/Pi=„Radius des Ritzels“ (100mm/2,5/2/Pi=6,4mm)
Der Umfang U des Ritzels ist D x Pi.
2,5 x U = 100mm führt dann auf D=12,8mm. Oder ?
Gruß
Karl
Positiv. Genau das Doppelte von meinem Radius.
Doch der Lenkmoment ist 35Nm. M=R*F ; F=M/R; F=35Nm/6,4mm ; F=35Nm/0,0064m=5469N(Zahnkraft) ; Vielzuviel für so ein kleines Rädchen.
Die „Verschiebung“ müsste größer gemacht werden, irgendwie.
Hallo,
F=35Nm/0,0064m=5469N(Zahnkraft) ; Vielzuviel für so ein kleines Rädchen.
Hast du das denn eine Festigkeitsberechnung gemacht ?
Mit der Last brauchst du nicht auf Dauerfestigkeit rechnen, dh Sicherheitsfaktor von 1,1 ansetzen.
Die „Verschiebung“ müsste größer gemacht werden, irgendwie.
Schau mal hier : http://www.kfz-tech.de/VarLenkuebers.htm
Gruß
Karl
Ja, Sicherheit von 1,1 ist zu wenig, doch der Link ist Klasse. Die Sache mit den verschiedenen Zahnrädern ist durchaus anwendbar. ich glaube zwar nicht, dass die Sicherheit dadurch letztendlich um mehr, als 0,5 angehoben wird, doch das ist schon sehr gut.
Danke für die Ausdauer und die Hilfe.
Ja, Sicherheit von 1,1 ist zu wenig,
1,1 als Sicherheitsfaktor für eine nicht regelmäßig wiederkehrende Belastung ist ausreichend, im Automobilbau durchaus gängig.
Wann dreht man denn schon mit 35Nm am Lenkrad? Und die kann man nur aufbringen, wenn die Räder zB durch die Bordsteinkante blockiert sind.
Dass 1,1 reicht ist toll, doch da der Prof etwas pingelig ist werde ich wohl noch einen anderen Stahl finden und ein paar Nachkommastellen herauszukitzeln. Ich freue mich, dass die Lösung so leicht ist.
Danke dir.
Dass 1,1 reicht ist toll,
Bei einer „meiner“ Kurbelwellen war einmal nur 1,0 drin. Lief dennoch ohne jede Auffälligkeit durch alle Freigabeversuche und im Feld.
doch da der Prof etwas pingelig ist
Muss er auch. Gerade eine Lenkung ist ein sicherheitsrelevantes System.
Da kenne ich einen Fall von einem der ersten Golf1 : Nach einer Urlaubsfahrt bis nach Italien und zurück ließ sich das Lenkrad urplötzlich (zum Glück vor dem Losfahren) durchdrehen, ohne dass was an den Rädern ankam. Kannst dir vorstellen, wie aufgeregt das danach involvierte VW-Werk war.