Totlagensynthese

Totlagensynthese der Schubkurbel

Gesucht ist eine Schubkurbel, deren Totlagen jeweils um den Antriebsdrehwinkel ${\phi }_0$ und die Totlagenstrecke $s_0$ auseinander liegen. Beide Werte werden von der inneren Totlage (Decklage von Kurbel und Koppel) zur äußeren Totlage gemessen.

geg.:
${\phi }_0$, $s_0$, Kurbellänge $l_1$, Koppellänge $l_3$, Exzentrizität $e$

Vorgehen

1. An die Gestellgerade $A_0{B}_{0\mathrm{\infty }}$, zu der die Schubrichtung senkrecht steht, wird in $A_0$ der Winkel ${\phi }_0/2$ angetragen
2. Der Pol $P$ ist der Schnittpunkt des Winkelschenkels ${\phi }_0/2$ und einer Parallelen der Gestellgerade $A_0{B}_{0\mathrm{\infty }}$ mit dem Abstand $s_0/2$ zu $A_0{B}_{0\mathrm{\infty }}$.
3. Die Mittelsenkrechte $m$ auf $\overline{A_{0}P}$ schneidet $\overline{A_{0}P}$ in $M_a$ und $\overline{B_{0}P}$ in $M_b$.
4. Einzeichnen des Kreises $k_a$ um den Mittelpunkt $M_a$ durch den Pol $P$ und des Kreises $k_b$ um den Mittelpunkt $M_b$ durch den Pol $P$. Die Kreise $k_a$ und $k_b$ sind die lagengeometrischen Örter für $A_a$ und $B_a$, d.h. für die Gelenkpunkte $A$ und $B$ in der äußeren Totlage.
5. Zur Ermittlung praktisch brauchbarer Kurbelschwingen muss $B_a$ auf $k_b$ innerhalb des Bogens $LE$ gewählt werden.
6. Der Punkt $L$ ist der Schnittpunkt einer Geraden parallel zur Schubrichtung durch den Punkt $A_0$.
7. Wahl des Punktes $B_a$ auf dem Kreisbogen $LE$.
8. Der Punkt $A_a$ ist der Schnittpunkt der Strecke $\overline{A_0{B}_a}$ mit dem Kreis $k_a$.

Die Exzentrizität $e$ bzw. der Winkel $\beta$ kann so gewählt werden, dass sich diejenige Schubkurbel ergibt, die den größtmöglichsten Kleinstwert max ${\mu }_{min}$ des Übertragungswinkels hat. Die erforderlichen Konstruktionsparameter für einen gegebenen Antriebsdrehwinkel ${\phi }_0$, wie die auf den Hub $s_0$ bezogenen Abmessungen für Kurbel und Koppel und das Verhältnis $e/s_0$ können aus einer Kurventafel entnommen werden.