Zahnrad- und Getriebetechnik
Auslegung – Herstellung – Untersuchung – Simulation
- ISBN: 978-3-446-46975-4
- Buchangaben: 2. Edition, 12/2023
754 Pages, Hardcover, Komplett in Farbe
Dieses Grundlagenwerk gibt einen umfassenden Überblick über das Maschinenelement Zahnrad und sein Wirkungsfeld, das Getriebe. Es führt in sämtliche Bereiche der Getriebetechnik ein – von der Auslegung über die Herstellung und Untersuchung von Zahnradgetrieben bis zu Simulationsmethoden für deren Einsatzverhalten und Fertigung. Das Buch richtet sich an Studierende des Maschinenbaus, spricht aufgrund seiner aktuellen Anwendungsbeispiele und Forschungsergebnisse aber auch erfahrene Konstrukteur:innen und Fertigungsingenieur:innen an.
Folgende Themen werden behandelt:
- Grundlagen der Verzahnung und Verzahnungsarten: Verzahnungsgesetz, Stirnradverzahnungen, Kegelradgetriebe, Beveloidverzahnungen
- Verfahren der Getriebeentwicklung: Konzeptionierung, Auslegung und Optimierung von Zahnradgetrieben (inklusive Anforderungen für die Elektromobilität)
- Fertigungsverfahren von Zahnradgetrieben sowie damit verbundene Anforderungen und Randbedingungen
- Methoden der Getriebeuntersuchung zur Gewährleistung eines optimalen Einsatzverhaltens (Tragfähigkeit, Akustik, Wirkungsgrad)
- Simulationsmethoden zur Getriebeauslegung und -fertigung anhand des digitalen Zwillings
Das Buch zeichnet sich durch seinen ganzheitlichen Analyseansatz aus. Dieser ermöglicht es, die Auslegung und Fertigung sowie das Funktionsverhalten von Zahnradgetrieben integrativ zu erklären, zu optimieren und unter Funktions- und Wirtschaftlichkeitsgesichtspunkten zu bewerten.
Dieses Grundlagenwerk gibt einen umfassenden Überblick über das Maschinenelement Zahnrad und sein Wirkungsfeld, das Getriebe. Es führt in sämtliche Bereiche der Getriebetechnik ein – von der Auslegung über die Herstellung und Untersuchung von Zahnradgetrieben bis zu Simulationsmethoden für deren Einsatzverhalten und Fertigung. Das Buch richtet sich an Studierende des Maschinenbaus, spricht aufgrund seiner aktuellen Anwendungsbeispiele und Forschungsergebnisse aber auch erfahrene Konstrukteur:innen und Fertigungsingenieur:innen an.
Folgende Themen werden behandelt:
- Grundlagen der Verzahnung und Verzahnungsarten: Verzahnungsgesetz, Stirnradverzahnungen, Kegelradgetriebe, Beveloidverzahnungen
- Verfahren der Getriebeentwicklung: Konzeptionierung, Auslegung und Optimierung von Zahnradgetrieben (inklusive Anforderungen für die Elektromobilität)
- Fertigungsverfahren von Zahnradgetrieben sowie damit verbundene Anforderungen und Randbedingungen
- Methoden der Getriebeuntersuchung zur Gewährleistung eines optimalen Einsatzverhaltens (Tragfähigkeit, Akustik, Wirkungsgrad)
- Simulationsmethoden zur Getriebeauslegung und -fertigung anhand des digitalen Zwillings
Das Buch zeichnet sich durch seinen ganzheitlichen Analyseansatz aus. Dieser ermöglicht es, die Auslegung und Fertigung sowie das Funktionsverhalten von Zahnradgetrieben integrativ zu erklären, zu optimieren und unter Funktions- und Wirtschaftlichkeitsgesichtspunkten zu bewerten.
guter Praxisbezug, fast vollständige Betrachtung des Maschinenelementes Zahnrad, sehr umfangreich, empfehlenswert!
Ein sehr umfassendes Fachbuch rund um das Thema Zahnräder mit aktuellen Forschungsinhalten und Praxisbezug. Der Aufbau des Werkes ist gut gestaltet, mit dem Beginn des Verzahnungsgesetzes und der Vorstellung der einzelnen Verzahnungsarten.
Die Unterteilung in "Optimierung der Makrogeometrie" und "Auslegung der Verzahnungsmikrogeometrie" gefällt mir sehr gut, auch die Vorstellung der unterschiedlichen Zahnflankenmodifikation. Hier hätte ich mir auch eine Betrachtung von unterschiedlichen Funktionen (linear, parabolisch, kubisch, kreisförmig, ...) gewünscht und auch eine Beschreibung des Zahnkopfradius.
Sehr gut gefallen mir auch Kapitel "Herstellverfahren", "Untersuchung Zahnradgetrieben" und "Simulationstechnik". Dabei ist auch der gute Praxisbezug und die Einarbeitung von Forschungsergebnissen zu erwähnen. Es werden die Schadensformen vollumfänglich beschrieben und auch mögliche Einflussfaktoren. Das Thema "Zahnflankenbruchtragfähigkeit" wird in diesem Buch sehr ausführlich beschrieben sowohl vom Schadensform als auch von der Simulationstechnik, wie ich es in dieser Vollständigkeit in keinem anderen Buch kenne.
Kritisch finde ich etwas den Titel, weil meiner Meinung nach unter "Getriebetechnik" mehr wie nur Zahnräder ist. Das wäre dann ein Zusammenspiel von Zahnräder, Wellen, Lager, Dichtungen, Gehäuse, etc. Daher hätte ich vom Titel mehr erwartet. Das macht das Buch aber nicht schlecht und würde ggf. auch dann zu umfassend werden. Es werden aber die Einflüsse der anderen Maschinenelemente auf die Zahnradtechnik durchaus erläutert.
Mein Fazit:
Ein sehr umfangreiches Fachbuch mit gut erarbeiteten Bildern. Sehr hilfreich für Module, die die Zahnradtechnik vertiefen möchten. Für die Grundlagen kann es auch genutzt werden, aber es ist beinhaltet deutlich mehr. Es kann studienbegleitend eingesetzt werden, dabei müssen aber einzelne Schwerpunkte gesetzt werden.
umfangreich, lesenswert !
In Ermangelung von eigener Fachpraxis bei der Getriebeentwicklung lese ich sehr langsam und bin nun nach 5 Wochen erst im Kapitel 4 dieses interessanten Werkes mit über 700 Seiten angelangt.
Das Thema Getriebetechnik und Verzahnungstheorie weckt für mich Erinnerung an die auch damals schon bei unserem Dozenten in Berlin besuchten stellenweise recht anstrengenden Vorlesungen. Stichwort „Grädener Zahn“ ..für die geneigten Insider ?
Was ich bisher nun zu diesem Werk hier sagen kann –mir gefällt größtenteils die Herangehensweise.
Es wird im Hinblick auf die am weitesten verbreiteten Zahnradformen zunächst jeweils eine solche vorgestellt.
In der Weiterführung wird nun, immer von der Abfolge her wiederholend, zu jeder dieser Hauptgruppen auf die ihnen eigene Zahnform und deren geometrische Bedingungen für einen sauberen Eingriff eingegangen.
Man könnte es in den ersten Kapiteln im Grunde als eine „top-down“ Betrachtung bezeichnen. Da ja von Zahnrad-Zusammenstellung, über Zahnradgestalt zu Zahngeometrie und Konturverlauf, nebst Werkzeuganforderungen, bis auf die Anpassung der Gefügestruktur und mögliche Materialvergütung eingegangen wird.
Der Autor, bzw. die laut Danksagung als Mitwirkende genannte Autoren-Gruppe, verwendet hier auch den passenden Ausdruck Makro- und Mikrogeometrie.
Über die Kapitel zur Qualitäts- und Schadensbildanalyse vermag ich noch nichts Tiefergehendes auszusagen. Ebenso habe ich die Abhandlungen zur Prozessanalyse noch nicht näher durchgehen können.
Ich hätte mir eine stärkere Einbindung der Grundlagen der Mechanik gewünscht. Gerade im Hinblick auf an Getrieben wirkende Kräfte, Lagerungsanforderungen und Wellengeometrie. Doch dies wurde ja als zu weit führend schon am Anfang des Buches thematisch separiert.
Es wäre also für einen Studenten im Grundstudium, bzw. ein Erstsemester anzuraten, sich für sein weiteres Studium vorab schon in diese Themen einzulesen. Schon allein für das Grundverständnis „warum eigentlich ein Getriebe und was passiert darin mit den Zahnrädern alles so..“ .
Mein Fazit für dieses durchaus umfangreiche Buch ist:
Als Fachbuch, studienbegleitend, dafür sehe ich es als geeignet.
Als ein nach pädagogischen Gesichtspunkten einsetzbares Lehrbuch wäre es jedoch zu umfangreich für die übliche Semesterstunden-Anzahl. Hierbei muss dann jeder Dozent gezielt die in diesem Werk gebotenen Ansatzpunkte in einzelne Arbeits-Skripte einbinden.
Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c. Dr. h.c. Fritz Klocke war von 1995 bis 2018 Leiter des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie (IPT) sowie Direktoriumsmitglied des Werkzeugmaschinenlabors WZL der RWTH Aachen, an dem er auch den Lehrstuhl für Technologie der Fertigungsverfahren innehatte.
Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher ist seit 2004 Inhaber des Lehrstuhls für Werkzeugmaschinen und Direktoriumsmitglied des Werkzeugmaschinenlabors WZL der RWTH Aachen. Seit 2018 ist er Leiter des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie (IPT).
Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c. Dr. h.c. Fritz Klocke war von 1995 bis 2018 Leiter des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie (IPT) sowie Direktoriumsmitglied des Werkzeugmaschinenlabors WZL der RWTH Aachen, an dem er auch den Lehrstuhl für Technologie der Fertigungsverfahren innehatte.
Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher ist seit 2004 Inhaber des Lehrstuhls für Werkzeugmaschinen und Direktoriumsmitglied des Werkzeugmaschinenlabors WZL der RWTH Aachen. Seit 2018 ist er Leiter des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie (IPT).
Carl Hanser Verlag GmbH & Co KG
Kolbergerstr. 22
81679 München
E-Mail: info@hanser.de
Sicherheitshinweis entsprechend Art.9 Abs. 7 Satz 2 GPSR entbehrlich
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