678 A <strong>Erweiterungen</strong> <strong>der</strong> <strong>elementaren</strong> <strong>Festigkeitslehre</strong> Tabelle A.3. Lastkollektiv für <strong>die</strong> Bestimmung von Rechteck-Ersatzkollektiven 1 2 3 4 5 σ a,i 600 MPa 500 MPa 400 MPa 300 MPa 200 MPa n i 90 000 240 000 520 000 1 200 000 4 800 000 Man erhält zunächst ¯n 1 = 312 181 aus (A.23), <strong>die</strong> deutliche Raffung von über 95% <strong>der</strong> Lastwechsel ist beeindruckend. Eine gleichbleibende Lastwechselzahl n ges verglichen mit dem Ausgangskollektiv erhält man nach (A.24) für eine Ausschlagsspannung ˆσ a = 324 MPa. Dimensioniert man sein Ersatzkollektiv auf eine Prüflast von σa ∗ = 450 MPa so müssen nach (A.25) immerhin n ∗ = 1 315 529 Schwingspiele absolviert werden. Gibt man zuletzt eine Zyklenzahl ñ = 3 · 10 6 für das Rechteckkollektiv vor, so beträgt <strong>die</strong> zugehörige Prüflast nach (A.26) ˜σ a = 382 MPa. ⋄
B Kurzlösungen zu den Auslegungsaufgaben Auslegungsaufgabe 3.1: Anfahrübersetzung i Anfahr = 14, 36; Spargang i Spar = 2, 28; Kombination i achs−3 = 3, 786, i 1−3 = 3, 769 und i 6−1 = 0, 742 bester erreichbarer Kompromiss; Zwischenstufungen progressiv i 2 = 2, 164, i 3 = 1, 36, i 4 = 0, 95 und i 5 = 0, 72; Zwischenstufen geometrisch i 2 = 2, 62, i 3 = 1, 81, i 4 = 1, 26 und i 5 = 0, 87; Maximalgeschwindigkeit des Gespanns im 5. Gang etwa 165 km/h; Zugkraftreserve im vierten Gang bei 90 km/h F = 1877 N. Auslegungsaufgabe 3.2: Maximale Geschwindigkeit ca. 97 km/h (abgelesen); Maximale Anfahrbeschleunigung a max = 3, 784m/sec 2 ; Höchstgeschwindigkeit des Gespanns etwa 145 km/h im vierten Gang; Optimale Fahrgeschwindigkeit v opt = 97, 69 km/h. Auslegungsaufgabe 4.1: Notwendiges übertragbares Kupplungsmoment T c,min,Top−Benziner = 412, 5 Nm; erzielbare Winkelbeschleunigung <strong>der</strong> Sekundärseite ˙ω c,Basis−Diesel = 90, 6 sek −1 ; Reibzeit τ ABE,Top−Diesel = 1, 410 sek; Reibarbeit W reib,Basis−Benziner = 276, 3 kJ; Basis-Diesel Scheibe 7 und Fe<strong>der</strong> 4, Produktkosten 18,65 Euro; für Basis-Benziner keine verbrennsichere Lösung, Reduktion <strong>der</strong> zulässigen Anhängelast auf m tr,zul = 1150 kg erlaubt Verwendung von Scheibengröße 8 mit Fe<strong>der</strong> 1. Auslegungsaufgabe 4.2: Progressive Auslegung; Auslegungsmomente für <strong>die</strong> Achsabstände a inp−msu und a inp−msl Motormoment 400 Nm berücksichtigt, Achsabstand Hauptwellen-Differential a msu−diff = a msl−diff = a diff Verwendung <strong>der</strong> größten vorhandenen Achsübersetzung i Achs = 3, 9 mit Auslegungsmoment T mot · 3, 92; a inp−msl = 99, 56 mm; a inp−mso = 69, 83 mm, a diff = 156, 4 mm; b 1,1 = 26, 3076mm, b 5,2 = 14, 46 mm, b 6,2 = 13, 72 mm. Auslegungsaufgabe 4.3: Zähnezahlen für Variante 1: Gemeinsamer Treiber z 3/5,1 = 53, Losrä<strong>der</strong> z 3,2 = 70 und z 5,2 = 40; Normalmodul rechnerisch m n3 = 1, 905 mm und m n5 = 2, 523 mm; Profilverschiebungssumme 3. Gang x 3,1 + x 3,2 = 0, 92, 5. Gang x 5,1 + x 5,2 = 0, 70; Sprungüberdeckung für 3.