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Professur Montage- und Handhabungstechnik
Professur Montage- und Handhabungstechnik

Ermittlung von Führungsgliedern mit einem Dreh- und einem Schubgelenk - Beispiele

Umwandlung einer drehenden in eine schiebende Bewegung (und umgekehrt)

Aus einem Drehgelenk entsteht durch Wandern des Gestellpunktes \(B_0\) nach unendlich \(B_{0\infty}\) - eine Schubkurbel oder eine Schubschwinge. In der Lagensynthese werden Drehungen um \(B_0\) durch Schiebungen längs der Schubrichtung ersetzt.

Dreilagenzuordnung

geg.:

\(A_0\), Schubrichtung \(B_{0\infty}, \varphi_{13}, s_{13}\), Drehrichtung mathematisch positiv

ges.:
eine Schubschwinge, die sich in der Lage 1 \(\equiv\) 2 in einer Totlage befindet und die Winkel-Wegzuordnung \(s_{13} (\varphi_{13})\) realisiert
Skizze der gegebenen Übertragungsfunktion
Vorgehen
  1. Wahl von \(A_{1,2}\)
  2. \(A_3\) aus \(A_{1,2}\) mit \(\varphi_{13}\) um \(A_0\)
  3. \(A_3^1\) aus \(A_3\) mit \(-s_{13}\) in Schubrichtung
  4. Mittelsenkrechte \(a_{13}^1\) auf \(\overline{A_1A_3^1}\)
  5. \(B_{1,2}\) als Schnittpunkt von \(\overline{A_0A_{1,2}}\) und \(a_{13}^1\)

Synthese einer Schubkurbel für 3 vorgegebenen Ebenenlagen

geg.:
  • Ebenenlagen: \(X_1Y_1\), \(X_2Y_2\), \(X_3Y_3\)
  • Exzentrizität \(e=0\)
ges.:
  • Schubkurbel \(Y_0YD\)
Vorgehen:
  1. Ermittlung des Poldreiecks aus den Ebenenlagen
  2. Ermittlung des Umkreis \(u_0\) des Poldreieck \(\triangle P_{12}P_{13}P_{23}\)
  3. Ermittlung des Höhenschnittpunktes \(H_{123}\) des Poldreiecks
  4. Zurückdrehen des Pols \(P_{23}\) in die Lage 1 (Spiegeln des Pols \(P_{23}\) an der Poldreiecksseite \(P_{12}P_{13}\)) => \(P_{23}^1\)
  5. Einzeichnen des Umkreises \(u_1\)des Spiegelpoldreiecks \(\triangle P_{12}P_{13}P_{23}^1\)
  6. Wahl des Punktes \(D_1\) in der Lage 1 auf dem Umkreis \(u_1\) und Ermittlung der Schubgeraden durch den Höhenschnittpunkt \(H_{123}\) und den Punkt \(D_1\)
  7. Alternativ: Wahl der Schubrichtung und Ermittlung des Punktes \(D_1\) als Schnittpunkt der Schubgeraden und des Umkreises \(u_1\)
  8. Der gestellfeste Punkt \(Y_0\) entspricht dem Grundpunkt \(Y_{123}\)

Synthese einer Kurbelschleife für 3 vorgegebenen Ebenenlagen

(nicht gestellfeste Schubrichtung)