Titelaufnahme

Titel
Formula Student – Konstruktion und Entwicklung einer Differentialhalterung in 3 Varianten für ein Drexler Sperrdifferential
Weitere Titel
Formula Student – construction and processing of a holder for a limited slip differential in 3 variants
VerfasserPirghie, Cristian
Betreuer / BetreuerinUnterweger, Udo
Erschienen2016
Datum der AbgabeFebruar 2016
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Formula Student / Konstruktion / Entwicklung / Rennsport / Formula Student Reglement / Antriebstrang / Differential / beeinflussbare Differential / Sperrdifferential / Brainstorming / Anforderungen / Variantenauswahl / Differentialhalterung / Entwurf / Auslegung und Dimensionierung / Lagerauswahl / Differentialhalterung Variante mit Langlöcher / Grundgedanke / Sicherheitsmaßnahmen / Einstellmöglichkeiten / Finite Elemente Berechnung / Kettentrieb / 3D-Konstruktion / Fertigungszeichnungen
Schlagwörter (EN)Formula student / Construction / Processing / Racing / Formula sea rules / Drive train / Differential / Influenceable differential / Limited slip differential / Brainstorming / Requirements / Variants selection / Differential holder / Design / lay out design and dimensioning / Bearing selection / Differential variant with slotted holes / Basic idea / Measure of safety / Adjustment / Finite elemente calculation / Chain drive system / 3D-construction / production drawings
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Die Formula Student ist ein weltweiter Konstruktionswettbewerb von Studierenden. Ziel ist es, einen Rennwagen nach dem Reglement der Formula SAE international zu konstruieren und zu fertigen. Danach treten die Rennboliden bei diversen Rennevents gegeneinander an.

Das Ziel bzw. die Herausforderung ist es, eine gewichtsoptimierte Halterung für das bestehende Drexler Sperrdifferential zu konstruieren, welches einfach zu fertigen ist, den geforderten Konstruktionsanforderungen hinsichtlich gegebenen Bauraum entspricht und an den vorhandenen Anbindungspunkten befestigt werden kann.

Über einen Kettenantrieb wird die Kraft bzw. das Drehmoment des Motors auf das Differential bzw. die Hinterachse übertragen. Zu beachten ist, dass die entsprechende Kettenspannung und der geforderte Umschlingungswinkel eingehalten werden.

Da Ketten im Betrieb auf Dauer Ihre Spannung verlieren ist es notwendig geeignete Nachspannungsmöglichkeiten zu verwenden (z.B. Spannräder, Spannschienen).

Wichtig ist auch, dass der Kettenantrieb zu dem Sperrdifferential die notwendige Spannung aufweist, d.h. es muss eine geeignete Konstruktion inkl. Verstellbarkeit realisiert werden.

Des Weiteren müssen geeignete Lager für das Differential ausgewählt werden um eine gute Fahrdynamik zu gewährleisten.

Die Rahmenbedingungen für dieses Projekt sind unter anderem eine hohe Kosteneffizienz der eingesetzten Mittel bei der Entwicklung und anschließenden Fertigung der Differentialhalterung. Insbesondere sind die Sicherheitsanforderungen sowie ein gewisser Fahrkomfort ausschlaggebend. Aufgrund des beschränkten Bauraums des Rennfahrzeuges ist es wichtig, sich an diesen zu halten und nach den gegebenen Daten zu entwickeln.

Zusammenfassung (Englisch)

The „Formula Student“ is a global contest for students in the construction field. The ultimate goal is to design and manufacture a racing car as required by the international Formula SAE regulations, which will then compete with other racing cars at several racing events.

The main challenge is to design a holder that optimizes the weight for the existing “Drexler” limited-slip differential and is easy to build. It should also conform to the construction requirements in regard to the given installation space and be attached to the existing linking points.

The engine power is transferred through the chain drive to the differential or the back axle. Within this process it is important to ensure that the chain tension complies with the required wrap-around angle.

Since running chains lose their tension after a certain time, it is necessary to use suitable retension possibilities such as click wheels or clamping rails.

It is also important to ensure the required tension between the chain drive and the limited-spin differential, which means that the construction has to provide certain adjustability. A other important point is to choose the right bearing for a good driving dynamics.

High cost efficiency of the deployed material for the development and the production of the holder for the limited slip differential are one of the underlying conditions for the project. Safety requirements as well as a certain drive comfort represent also crucial factors.

Given the limited installation space of the racing car, it is import to stick to its dimension and to base the design on existing data.