Entwicklung von Harmonic Drive® Getriebe für Raumfahrtantriebe

Zusammenfassung

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2013DocumentID: 301413

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1. EINLEITUNG

2. DAS FUNKTIONSPRINZIP DES HARMONICDRIVE® GETRIEBE

Abbildung 1

Abbildung 1 Aufbau eines Harmonic Drive®Getriebes

Abbildung 2 Funktionsprinzip des HarmonicDrive® Getriebes

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3. ANFORDERUNGEN ANRAUMFAHRTGETRIEBE UNDUNTERSCHIEDE ZU INDUSTRIEGETRIEBE

3.1. Materialauswahl

Tab. 1

3.2. Mechanisches Design

3.3. Schmierung

Tab. 1 Materialien für Industrie- und Raumfahrtgetriebe im Vergleich

MaterialienGetriebekomponenteIndustriegetriebe Raumfahrtgetriebe

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4. ENTWICKLUNGSAKTIVITÄTEN FÜR DENEINSATZ VON HARMONIC DRIVE®GETRIEBEN IM ALL

4.1. Fettschmierung

Abbildung 3

Industrieanwendungen Raumfahrtanwendungen Kryogenanwendungen

Tab. 2 Schmierkonzepte bei Industrie- und Raumfahrtgetrieben im Vergleich

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Abbildung 3 "Coning Effect" beim HarmonicDrive® Getriebe

4.1.1. ESA TAP (Tribology ApplicationProgramme)

Abbildung 4

Abbildung 4 Vergleich zwischen HFUC-20-160und CSD-20-160

4.1.1.1. Test mit Getriebetyp CSD

Getriebekonfiguration

Getriebecharakterisierung

Lebensdauertest

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Ergebnis

4.1.1.2. Test mit Getriebetyp HFUC

Getriebekonfiguration

Getriebecharakterisierung

Lebensdauertest

Ergebnis

Abbildung 5

Abbildung 5 Wirkungsgrad in Abhängigkeit derLebensdauer HFUC 1

Abbildung 6

Abbildung 6 Wirkungsgrad in Abhängigkeit derLebensdauer HFUC 2

Abbildung 7

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Abbildung 7 Wirkungsgrad in Abhängigkeit derLebensdauer HFUC 3

4.1.2. ESAARTES5

Getriebekonfiguration

Getriebecharakterisierung

Lebensdauertest

Ergebnis

4.1.3. Resümee

4.2. Trockenschmierung

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4.2.1. HarmLES

Entwicklung einer leistungsfähigenOberflächenbeschichtung

Optimierung der Getriebekinematik

Abbildung 8

Abbildung 8 FE Modell eines Flexspline Zahns

Abbildung 9

Abbildung 9 Tool zur Simulation desZahneingriffs

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5. AUSBLICK

6. DANKSAGUNG

7. QUELLEN

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