Master- oder Bachelorarbeit
Weiterentwicklung eines Berechnungspro- gramms für Hochdrehzahl-Kegelrollenlager
Ausgangssituation
Die Lagerung von Hauptspindeln in Werkzeugmaschinen muss zusehends kompakter werden und gleichzeitig höhere Kräfte und Drehzahlen übertragen können. Üblicherweise werden dazu hochpräzise Schrägkugellager (Spindella- ger) eingesetzt, die hohe Grenzdrehzahlen aufweisen. Um die Tragfähigkeit zu steigern, werden typischerweise zwei Spindellager in einer Tandem-O Anord- nung in der Spindel verbaut. Alternativ kann auch ein Kegelrollenlager gleicher Baugröße in einer einfach O-Anstellung eingesetzt werden, wodurch weniger Bauraum benötigt wird. Kegelrollenlager haben aufgrund ihres linienförmigen Wälzkontakts im Vergleich zu Spindellagern gleicher Baugröße mit einem punkt- förmigen Wälzkontakt größere Kontaktflächen und somit eine höhere Steifigkeit.
Nachteilig ist jedoch ihre geringe Drehzahleignung dieses Lagertyps in seiner Standardausführung. In einem Forschungsvorhaben am WZL wird ein neues Ke- gelrollenlager entwickelt, welches diesen Anforderungen in der Werkzeugma- schine genügen soll. Um ein besseres theoretisches Verständnis für das Be- triebsverhalten von Kegelrollenlagern in der Spindel zu entwickeln, wird ein be- stehendes Berechnungsprogramm mit Kegelrollenlagern weiterentwickelt.
Ziel dieser Arbeit ist es, eine Berechnungsumgebung für Standard- und Hoch- drehzahl Kegelrollenlager in die institutseigene MATLAB basierte Berechnungs- software MTPlus zu integrieren.
Die Arbeit gliedert sich in folgende Teilarbeitspakete:
• Einarbeitung in das Thema, Literaturrecherche zum Thema Kegelrollenla- ger und mögliche Anwendungen in der Werkzeugmaschine
• Implementierung einer rechenzeitoptimierten Berechnungsumgebung für Standard- und Hochdrehzahlkegelrollenlager in MTPlus
• Experimentelle Validierung der Berechnungsergebnisse Voraussetzung:
• Motivation und Einsatzbereitschaft sowie eigenständiges Arbeiten
• Interesse an Maschinenkomponenten
• Programmierkenntnisse wünschenswert Geboten wird:
• Umfangreiche Betreuung
• Klare Aufgabenstellung und schnelle Einarbeitung
• Sehr gute Mess- und Prüfstandsausstattung
Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen
Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher Steinbachstraße 19
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