Top-Getriebe für ersten Schweizer Leichthelikopter

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GGB Heilbronn GmbH

maxon international ag

KISSsoft AG

Marenco AG

Getriebeauslegung

Die einzelnen Getriebestufen wurden hinsichtlich Zähnezahl, Zahnform, Baugrösse und Sicherheiten mit den Verzahnungsmodulen von Kisssoft ausgelegt. Die Möglichkeiten zur Feinauslegung sowie die schnelle Auswertung haben viel dazu beigetragen, um ein möglichst kompaktes und leistungsfähiges Getriebe bauen zu können. So liessen sich z.B. die Flankensicherheiten bezüglich des verwendeten Moduls oder der Zähnezahl vergleichen.

Weiter konnte auch bei den Verzahnungen die jeweils optimale Lösung angestrebt werden. Die gleichmässige Kraftübertragung zwischen den beiden Planetenstufen stellt grundsätzlich eine Herausforderung beim Bau des Getriebes dar. Nur wenn die Kraft gleichmässig auf alle Planeten übertragen wird, kann das Getriebe so gebaut werden, dass das Verhältnis zwischen Gewicht und übertragbarer Leistung möglichst klein wird. Diesbezüglich wurden mit Kisssys verschiedene Varianten überprüft. Es zeigte sich schnell, dass ein flexibles Element zur Kraftübertragung zwischen der ersten und zweiten Stufe eine einfache und gute Lösung darstellt.

Beim Hubschraubergetriebe werden die auftretenden Kräfte vom Rotormast über das Getriebe auf die Zelle übertragen. Da der Rotormast direkt in das Getriebe integriert wird, muss die Anbindung des Rotormasts genau betrachtet werden. Durch eine optimale Kombination von Kisssys und FEM konnten innerhalb von kurzer Zeit die wichtigen Parameter ermittelt werden. Die Verformung der Getriebegehäuse spielte da eine entscheidende Rolle.

Wellenberechnung

Die Lager wurden mit dem Wellenberechnungs-Tool von Kisssoft ausgelegt. Es zeigte sich schnell, welche Lageranordnung Vorteile bezüglich Wellenverformung, Baugrösse und Gewicht mit sich bringt. Mit der ISO/TS16281-Norm kann die Lagerberechnung unter Berücksichtigung der inneren Geometrie auch in Kisssoft durchgeführt werden. Dies hat sich hier als sehr hilfreich bei der Lagerauswahl erwiesen. Die Lager konnten so ausgewählt werden, dass die Rollen gleichmässig belastet werden. Dadurch liess sich mit kompakten Lagern eine lange Lagerlebensdauer erzielen. Bei der Lagerberechnung liessen sich zudem auch der Einfluss der Wärmedehnung auf die Lagervorspannung und Lagerlebensdauer untersuchen. So konnte schon vorzeitig die notwendige Lagervorspannung bestimmt werden. Die Wellengeometrie wurde hinsichtlich Spannungen und Durchbiegung bereits bei der Auslegung betrachtet, wodurch es zur Reduzierung der nötigen Rechenläufe mit FEM kam.

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