Entwicklung von Harmonic Drive® Getriebe für Raumfahrtantriebe
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Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2013<br />
DocumentID: 301413<br />
<strong>Entwicklung</strong> <strong>von</strong> <strong>Harmonic</strong> <strong>Drive®</strong> <strong>Getriebe</strong> <strong>für</strong> <strong>Raumfahrtantriebe</strong><br />
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Zusammenfassung<br />
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1
Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2013<br />
1. EINLEITUNG<br />
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2. DAS FUNKTIONSPRINZIP DES HARMONIC<br />
DRIVE® GETRIEBE<br />
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Abbildung 1 <br />
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Abbildung 1 Aufbau eines <strong>Harmonic</strong> <strong>Drive®</strong><br />
<strong>Getriebe</strong>s<br />
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Abbildung 2 Funktionsprinzip des <strong>Harmonic</strong><br />
<strong>Drive®</strong> <strong>Getriebe</strong>s<br />
2
Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2013<br />
3. ANFORDERUNGEN AN<br />
RAUMFAHRTGETRIEBE UND<br />
UNTERSCHIEDE ZU INDUSTRIEGETRIEBE<br />
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3.2. Mechanisches Design<br />
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3.1. Materialauswahl<br />
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Tab. 1 <br />
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3.3. Schmierung<br />
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<strong>Getriebe</strong>komponente<br />
Materialien<br />
Industriegetriebe<br />
Raumfahrtgetriebe<br />
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Tab. 1 Materialien <strong>für</strong> Industrie- und Raumfahrtgetriebe im Vergleich<br />
3
Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2013<br />
Industrieanwendungen Raumfahrtanwendungen Kryogenanwendungen<br />
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Tab. 2 Schmierkonzepte bei Industrie- und Raumfahrtgetrieben im Vergleich<br />
4. ENTWICKLUNGSAKTIVITÄTEN FÜR DEN<br />
EINSATZ VON HARMONIC DRIVE®<br />
GETRIEBEN IM ALL<br />
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4.1. Fettschmierung<br />
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Abbildung 3 <br />
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4
Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2013<br />
Abbildung 3 "Coning Effect" beim <strong>Harmonic</strong><br />
<strong>Drive®</strong> <strong>Getriebe</strong><br />
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4.1.1. ESA TAP (Tribology Application<br />
Programme)<br />
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Abbildung 4 <br />
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Abbildung 4 Vergleich zwischen HFUC-20-160<br />
und CSD-20-160<br />
4.1.1.1. Test mit <strong>Getriebe</strong>typ CSD<br />
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<strong>Getriebe</strong>konfiguration<br />
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<strong>Getriebe</strong>charakterisierung<br />
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Lebensdauertest<br />
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5
Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2013<br />
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Ergebnis<br />
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4.1.1.2. Test mit <strong>Getriebe</strong>typ HFUC<br />
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Ergebnis<br />
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Abbildung 5 <br />
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Abbildung 5 Wirkungsgrad in Abhängigkeit der<br />
Lebensdauer HFUC 1<br />
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Abbildung 6 <br />
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<strong>Getriebe</strong>konfiguration<br />
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<strong>Getriebe</strong>charakterisierung<br />
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Lebensdauertest<br />
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Abbildung 6 Wirkungsgrad in Abhängigkeit der<br />
Lebensdauer HFUC 2<br />
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Abbildung 7 <br />
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6
Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2013<br />
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Lebensdauertest<br />
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Ergebnis<br />
Abbildung 7 Wirkungsgrad in Abhängigkeit der<br />
Lebensdauer HFUC 3<br />
4.1.2. ESA ARTES5<br />
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<strong>Getriebe</strong>konfiguration<br />
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<strong>Getriebe</strong>charakterisierung<br />
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4.1.3. Resümee<br />
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4.2. Trockenschmierung<br />
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Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2013<br />
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4.2.1. HarmLES<br />
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Optimierung der <strong>Getriebe</strong>kinematik<br />
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Abbildung 8<br />
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Abbildung 8 FE Modell eines Flexspline Zahns<br />
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Abbildung 9 <br />
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<strong>Entwicklung</strong> einer leistungsfähigen<br />
Oberflächenbeschichtung<br />
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Abbildung 9 Tool zur Simulation des<br />
Zahneingriffs<br />
8
Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2013<br />
5. AUSBLICK<br />
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6. DANKSAGUNG<br />
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7. QUELLEN<br />
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