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Auslegung, Fertigung und experimentelle Versuche eines Planetengetriebes für den Radnabenantrieb eines Formula Student Rennwagens

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Hentschel, Rick:
Auslegung, Fertigung und experimentelle Versuche eines Planetengetriebes für den Radnabenantrieb eines Formula Student Rennwagens.
Bayreuth , 2019
(Master's, 2019, Universität Bayreuth, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Lehrstuhl Konstruktionslehre/CAD)

Abstract in another language

Ziel dieser Arbeit ist die komplette Entwicklung bestehend aus Auslegung, Fertigung und Erprobung eines Getriebes für den Radnabenantrieb eines Formula Student (FS) Rennwagens. Die Arbeit entstand im Rahmen der 2019er Saison im Team Elefant Racing Bayreuth (ERB) der Universität Bayreuth. Das Team ERB entwickelt und fertigt in der Saison 2019 bereits das neunte rein elektrische Rennfahrzeug. Eine der größten Neuerungen hierbei ist der Umstieg von einem Rennwagen mit nur einem Motor auf der Hinterachse, zu einem Rennwagen, mit vier Motoren die jeweils als Radnabenmotor zum Einsatz kommen. Hierdurch bieten sich dem Team neue Möglichkeiten wie zum Beispiel ein höheres Beschleunigungsvermögen durch vier getrennt angetriebene Reifen, Umsetzung von Regelungen die das Fahrverhalten beeinflussen und den Rennwagen schneller machen, aber auch die Möglichkeit eines höheren Rekuperationspotentials. Durch den Umstieg ergeben sich jedoch auch neue Herausforderungen. Eine davon ist die Entwicklung eines komplett neuen und für das Team in dieser Art unbekannten Antriebsstranges. Nach den Methoden und Strukturen der Produktentwicklung wird in dieser Arbeit der komplette Entwicklungsprozess eines Getriebes durchlaufen. Unterschiedliche Konzepte werden vorgestellt, eindeutige Anforderungen an das Getriebe erarbeitet und eine systematische Bewertung der unterschiedlichen Konzepte durchgeführt. Dabei wird ein detaillierte Entwurf ausgearbeitet, die einzelnen Komponenten in mehreren Schritten konstruiert, mittels Finite- Elemente-Methoden (FEM) und analytischer Berechnung ausgelegt und ein endgültiges Konzept festgelegt. Für ein Großteil der Bauteile wird in enger Absprache mit Sponsoren aus der Industrie Technische Zeichnungen (TZ) und alle benötigten Dokumente erstellt und ein enger Zeitplan erarbeitet. Aufgrund der kurzen Entwicklungszeit eines neuen FS Rennwagens, sowie der kurzen Zeit für Entwicklung, Fertigung und Inbetriebnahme des Getriebes wurden Prüfstandversuche im Labor kurz nach Beginn der Entwicklung des Getriebes ausgeschlossen. Am Ende der Fertigungsphase wird das Getriebe zusammengebaut und im Rennwagen verbaut. Um sicherzustellen, das trotz mangelnder Prüfstandversuche Probleme frühzeitig erkannt und diesen gegebenenfalls vorgebeugt werden kann, wird zu Beginn nach jedem Testtag später mindestens einmal pro Woche jedes Getriebe geöffnet und überprüft sowie mit frischem Getriebeöl befüllt.Das im Rahmen der Arbeit entwickelte Getriebe hat die komplette Saison 2019 in dem das Team an drei Events teilgenommen hat
ohne größere Probleme überstanden und zeigt bisher keine Verschleißerscheinungen. Dem ERB Team ist damit der aufwändige und risikoreiche Umstieg auf ein Allradrennwagen gelungen und das erarbeitete Getriebe stellt einen erfolgreichen Ausgangspunkt für weitere Entwicklungen dar.

Further data

Item Type: Master's, Magister, Diploma, or Admission thesis (Master's)
Keywords: Auslegung; Fertigung; Radnabenantrieb; Versuch
Institutions of the University: Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Engineering Design and CAD
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Engineering Design and CAD > Chair Engineering Design and CAD - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Frank Rieg
Result of work at the UBT: Yes
DDC Subjects: 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering
Date Deposited: 04 Sep 2020 08:02
Last Modified: 04 Sep 2020 08:02
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/56807