Skip to main content
SpringerLink
Log in

Systemzuverlässigkeit in frühen Entwicklungsphasen am Beispiel feinwerktechnischer mechatronischer Systeme

  • Chapter
Zuverlässigkeit mechatronischer Systeme

Part of the book series: VDI-Buch ((VDI-BUCH))

  • 7133 Accesses

Zusammenfassung

Feinwerktechnische Antriebssysteme enthalten mechanische, elektromechanische und elektronische Komponenten. Sie sind kleine, aber komplexe mechatronische Systeme, die auch kostengünstig verfügbar sind. Die Ermittlung von Basisdaten und das Testen von Methoden für die Berechnung der Zuverlässigkeit in frühen Entwicklungsphasen ist am Beispiel feinwerktechnischer mechatronischer Subsysteme deshalb einfacher, schneller und effizienter möglich als beispielsweise an komplexen Maschinen oder Fahrzeugen. Methoden zur Zuverlässigkeitsermittlung in frühen Entwicklungsphasen wurden deshalb an diesen leicht handhabbaren Demonstratoren untersucht und dabei neue Erkenntnisse anderer Gruppen verifiziert, z. B. neue mathematische bzw. statistische Methoden. Die hier dargestellten Ergebnisse basieren dabei vorwiegend auf den im Rahmen der Forschergruppe 460 zu diesem Themenkreis entstandenen Berichten [6.37], wissenschaftlichen Arbeiten [6.3, 6.22, 6.36, 6.39] und Veröffentlichungen [6.1, 6.2, 6.23, 6.24, 6.25, 6.28, 6.38, 6.54, 6.60, 6.70].

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Log in via an institution
Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 89.00
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Hardcover Book
USD 119.99
Price excludes VAT (USA)
  • Durable hardcover edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. Bayer U (2003) Aufbau und Inbetriebnahme einer Überwachungs- und Auswerteeinheit für einen Mehrzellendauerlaufprüfstand. Diplomarbeit, Institut für Konstruktion und Fertigung in der Feinwerktechnik, Universität Stuttgart

    Google Scholar 

  2. Beier M (2008) Zuverlässigkeitsbetrachtungen von mechatronischen Systemen. Festschrift 40 Jahre IKFF, Institut für Konstruktion und Fertigung in der Feinwerktechnik, Universität Stuttgart

    Google Scholar 

  3. Beier M (2009) Lebensdaueruntersuchungen an feinwerktechnischen Planetenradgetrieben mit Kunststoffverzahnung, Dissertation, Institut für Konstruktion und Fertigung in der Feinwerktechnik, Universität Stuttgart (in Vorbereitung)

    Google Scholar 

  4. Bertsche B, Lechner G (2004) Zuverlässigkeit im Fahrzeug- und Maschinenbau. 3. Aufl, Springer, Berlin

    Google Scholar 

  5. Biebighäuser A (1996) Neue Aspekte zur Kommutierung von Gleichstrommaschinen. VDI-Verlag, Düsseldorf

    Google Scholar 

  6. Class H, Schmidt H, Winnemann D (2005) Hohe Steifigkeit und Festigkeit – Kunststoffe anwendungsgerecht auswählen (Serie Teil 2). Plastverarbeiter, 56, H. 12: 34–35

    Google Scholar 

  7. Cox D (1972) Regression models and life tables. J. Roy. Statist. Soc. Ser. B 34: 187–200

    MATH  MathSciNet  Google Scholar 

  8. Dette H, Kozub C I (2000) Bis das Getriebe kracht: Statistik ersetzt teure Tests. RUBIN Wissenschaftsmagazin 2000, H1, Ruhr-Universität Bochum

    Google Scholar 

  9. Deutsches Institut für Normung (1990) DIN 25424 Fehlerbaumanalyse. Beuth, Berlin

    Google Scholar 

  10. Deutsches Institut für Normung (1990) DIN 25448 Ausfalleffektanalyse. Beuth, Berlin

    Google Scholar 

  11. Deutsches Institut für Normung (1987) DIN 3990 Tragfähigkeitsberechnung von Stirnrädern. Beuth, Berlin

    Google Scholar 

  12. Deutsches Institut für Normung (1990) DIN 40041 Zuverlässigkeit elektrischer Bauelemente. Beuth, Berlin

    Google Scholar 

  13. Deutsches Institut für Normung (1996) DIN 55303-7 Statistische Auswertung von Daten. Beuth, Berlin

    Google Scholar 

  14. Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG (2005) Kleiner, leichter, höheres Drehmoment: Kunststoffgetriebe für Kleinmotoren. Konstruktion, Special Antriebstechnik 2005, S1

    Google Scholar 

  15. Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG (2008) Firmenkatalog Antriebssysteme. Schönaich

    Google Scholar 

  16. Engelbreit M (2007) Finite Schadensakkumulation und Toleranzanalyse zur Zuverlässigkeitsuntersuchung und Leistungssteigerung. Institutsbericht 27, Dissertation, Institut für Konstruktion und Fertigung in der Feinwerktechnik, Universität Stuttgart

    Google Scholar 

  17. Ermolin N, Zerichin I (1981) Zuverlässigkeit elektrischer Maschinen. Verlag Technik, Berlin

    Google Scholar 

  18. Faatz P, Ehrenstein G W, Ebert K-H (2006) Getriebe aus Kunststoffzahnrädern – Hybridverzahnungen und Verzahnungen nach DIN 867 im Vergleich. www.scholzhtik.de/ engl/Referenzen/Zertifikate/Presse/kem.pdf

    Google Scholar 

  19. Feulner R W, Dallner C M, Schmachtenberg E (2007) Kunststoffgetriebe für die Medizintechnik – Kennwertermittlung und Auslegung. Konstruktion, Special Antriebstechnik 2007, S1: 42–47

    Google Scholar 

  20. Feulner R W, Kobes M O, Dallner C M, Schmachtenberg E (2007) Trocken laufende Kunststoffgetriebe – Kennwerteermittlung und Auslegung. Fachtagung Maschinenelemente aus Kunststoff, Lehrstuhl für Kunststofftechnik Erlangen, Tagungsband: 1–20

    Google Scholar 

  21. Gabrielli G (1990) Dynamisches Verhalten von Kohlebürsten in Schleifringanwendungen. Dissertation, Technische Hochschule Zürich

    Google Scholar 

  22. Gandy A (2006) Directed Model Checks for Regression Models from Survival Analysis. Dissertation, Universität Ulm, Logos Verlag, Berlin

    Google Scholar 

  23. Gandy A, Jensen U (2008) Model Checks for Cox-Type Regression Models Based on Optimally Weighted Martingale Residuals. http://www.uni-hohenheim.de/spp

    Google Scholar 

  24. Gandy A, Jensen U, Köder T, Schinköthe W (2005) Ausfallverhalten bürstenbehafteter Kleinantriebe. F&M Mechatronik 113, H 11–12: 14–17

    Google Scholar 

  25. Gandy A, Jensen U, Lütkebohmert C (2005) A Cox model with change-point applied to an actuarial problem. Brazilian Journal of Probability and Statistics 2005, 19: 93–109

    Google Scholar 

  26. Geier J, Rüb G, Geissler A, Guyenot M (2008) Eine Frage des Alterns. Kunststoffe 98, 1: 97–100

    Google Scholar 

  27. Hachmann H, Strickle E (1966) Polyamide als Zahnradwerkstoffe. Konstruktion, 18, 3: 81–94

    Google Scholar 

  28. Hägele N (2005) Aufbau eines Prüfstands zur vollautomatisierten Kennlinienermittlung von Kleinmotoren. Studienarbeit, Institut für Konstruktion und Fertigung in der Feinwerktechnik, Universität Stuttgart

    Google Scholar 

  29. Hagemann B (1998) Entwicklung von Permanentmagnet-Mikromotoren mit Luftspaltwicklung. Dissertation, Universität Hannover

    Google Scholar 

  30. Halmai A (2001) Fragen der Lebensdauer von Axial-Magnetfeld Gleichstrom-Kleinstmotoren. Periodica Polytechnica Ser. Mech. Eng. 45, 1: 25–30

    Google Scholar 

  31. Halmai A, Huba A (1998) Die Vorteile der Axial-Magnetfeld Gleichstrom-Kleinstmotoren. 43. IWK, TU Ilmenau, Bd IV: 511–516

    Google Scholar 

  32. INA Wälzlager Schaeffler OHG (2001) Katalog 76 Permaglide-Gleitlager, Frankendruck GmbH, Nürnberg

    Google Scholar 

  33. Kallenbach E, Bögelsack G (1991) Gerätetechnische Antriebe. Carl Hanser Verlag, München, Wien

    Google Scholar 

  34. Kallenbach E, Stölting H-D (2006) Handbuch Elektrische Kleinantriebe. 3. Aufl, Fachbuchverlag Leipzig, Leipzig

    Google Scholar 

  35. Klein G (1967) Untersuchungen zur Tragfähigkeit und zum Verschleißverhalten von geradverzahnten Stirnrädern aus thermoplastischen Kunststoffen bei einer Radpaarung Stahl-Kunststoff. Dissertation, TU Berlin

    Google Scholar 

  36. Köder T (2006) Zuverlässigkeit von mechatronischen Systemen am Beispiel feinwerktechnischer Antriebe. Institutsbericht Nr. 25, Dissertation, Institut für Konstruktion und Fertigung in der Feinwerktechnik, Universität Stuttgart

    Google Scholar 

  37. Köder T, Schinköthe W (2005) Zuverlässigkeit von elektromechanischen/mechatronischen Systemen am Beispiel feinwerktechnischer Antriebe/Aktorik. Bericht der Forschergruppe DFG 460

    Google Scholar 

  38. Lütkebohmert C, Jensen U, Beier M, Schinköthe W (2007) Wie lange lebt mein Kleinmotor? F&M Mechatronik 115, 9: 40–43

    Google Scholar 

  39. Lütkebohmert-Marhenke C (2007) Cox-Type Regression and Transformation Models with Change-Points Based on Covariate Thresholds. Dissertation, Universität Hohenheim

    Google Scholar 

  40. Martini J (1987) Untersuchung der Lebensdauer und Verlustleistung spritzgegossener Polyacetal-Zahnräder. Dissertation, TU Berlin

    Google Scholar 

  41. Maxon Motor GmbH (2008) Firmenkatalog, Sachseln

    Google Scholar 

  42. Meyna A (1976) Experimentelle und theoretische Untersuchung der technischen Zuverlässigkeit von Elektronikmotoren. Dissertation, TU Berlin

    Google Scholar 

  43. Mihalache A, Guerin F, Barreau M, Todoskoff A (2006) Reliability Analysis of Mechatronic Systems Using Censored Data and Petri Nets: Application on an Antilock Brake System (ABS). Reliability and Maintainability Symposium (RAMS)

    Google Scholar 

  44. MIL-HDBK-217 (Military Handbook 217). Rome Air Development Center, Griffis Air Force Base, Department of Defense, New York

    Google Scholar 

  45. Molnàr L, Halmai A (1995) Mechanical Connection Analysis of a Micromotor Commutator Brush. International Conference on Recent Advances in Mechatronics, Istanbul

    Google Scholar 

  46. Müller K (2003) Entwicklung und Anwendung eines Messsystems zur Erfassung von Teilentladungen bei an Frequenzumrichtern betriebenen elektrischen Maschinen. Dissertation, Universität Duisburg

    Google Scholar 

  47. N N (2004) Kunststoffgetriebe für Kleinmotoren setzen Maßstäbe. Faulhaber info 2004, 2: 4–5

    Google Scholar 

  48. Pöting S (2003) Lebensdauerabschätzung im High-cycle-fatigue-Bereich. Dissertation, TU Clausthal

    Google Scholar 

  49. Rösler J (2005) Zur Tragfähigkeitssteigerung thermoplastischer Zahnräder mit Füllstoffen. Dissertation, TU Berlin

    Google Scholar 

  50. Rösler J, Tegel O (2000) Kunststoffzahnräder – 35 Jahre Forschung an der TU Berlin. Antriebstechnik 39, 2

    Google Scholar 

  51. Schinköthe W (2008) Aktorik in der Feinwerktechnik. Vorlesungsskript, Institut für Konstruktion und Fertigung in der Feinwerktechnik, Universität Stuttgart

    Google Scholar 

  52. Scholz G, Kogler H-G (1979) Untersuchungen zum Verschleiß von Zahnrädern aus Kunststoff. Maschinenmarkt, 85, 29: 553–556

    Google Scholar 

  53. Seagate Technology LLC (2001) Cheetah X15-36 LP – FDB-Motor. Firmenbroschüre, Publikation Nr. TP-574

    Google Scholar 

  54. Sieber D (2004) Ermittlung des Ausfallverhaltens feinmechanischer Antriebe anhand vorliegender Dauerlaufergebnisse. Studienarbeit, Institut für Konstruktion und Fertigung in der Feinwerktechnik, Universität Stuttgart

    Google Scholar 

  55. Siedke E (1977) Tragfähigkeitsuntersuchungen an ungeschmierten Zahnrädern aus thermoplastischen Kunststoffen. Dissertation, TU Berlin

    Google Scholar 

  56. Stahl K (1999) Lebensdauerstatistik – Leitfaden zur Statistik in der Betriebsfestigkeit und Lebensdauerstatistik – statistische Methoden zur Beurteilung von Bauteillebensdauer und Zuverlässigkeit und ihre beispielhafte Anwendung auf Zahnräder. FVA-Forschungsheft 580, Frankfurt

    Google Scholar 

  57. Stahl K (2001) Grübchentragfähigkeit einsatzgehärteter Gerad- und Schrägverzahnungen unter Berücksichtigung der Pressungsverteilung. Dissertation, TU München

    Google Scholar 

  58. Thüringen C (1999) Zahnradgetriebe für Mikromotoren. Dissertation, Universität Dresden

    Google Scholar 

  59. Tsukamoto N, Maruyama H, Ikuta T (1991) A Study on Development of Low Noise Gears. Japan Society of Mechanical Engineers Journal Series III, 34, 1

    Google Scholar 

  60. Tuschka J (2003) Ermittlung einer Ansteuerstrategie für Dauerversuche und Aufbau eines Messstandes zur Drehmomenterfassung. Studienarbeit, Institut für Konstruktion und Fertigung in der Feinwerktechnik, Universität Stuttgart

    Google Scholar 

  61. Uecker A (1990) Zur Stabilität von Kohlebürsten bei hoher Geschwindigkeit. Dissertation, Universität Darmstadt

    Google Scholar 

  62. Verband der Automobilindustrie e. V. (VDA) (2000) Qualitätsmanagement in der Automobilindustrie: Zuverlässigkeitssicherung bei Automobilherstellern und Lieferanten, Teil 2, 3. überarbeitete und erweiterte Aufl, Frankfurt

    Google Scholar 

  63. Verein Deutscher Ingenieure (2004) VDI 2206 Entwicklungsmethodik für mechatronische Produkte. Beuth, Berlin

    Google Scholar 

  64. Verein Deutscher Ingenieure (1981) VDI 2545 Zahnräder aus thermoplastischen Kunststoffen, zurückgezogen. Beuth, Berlin

    Google Scholar 

  65. Verein Deutscher Ingenieure (1998) VDI 4008 Bl. 2 Boolesches Modell. Beuth, Berlin

    Google Scholar 

  66. Volkmann W (1980) Kohlebürsten, Untersuchungsergebnisse, Erfahrungen, Empfehlungen. Schunk & Ede GmbH, Gießen

    Google Scholar 

  67. Wang H (1998) Alterung von Isoliersystemen elektrischer Maschinen im Reversierbetrieb. Dissertation, Universität Essen

    Google Scholar 

  68. Warbinek K (1981) Über die Alterung und Lebensdauer von Wicklungen in elektrischen Maschinen bei hohen Temperaturen. Dissertation, GH Kassel

    Google Scholar 

  69. Weidig R, Rösler J (2001) Performance of HAT-Thermoplastic Spur Gears Made Out of Polyaryletherketone (PAEK). SAE World Congress, Session: Plastic Underhood Components (Part A&B), Detroit

    Google Scholar 

  70. Wentz S (2004) Praxisbezogene Verfahrensentwicklung zur Lebensdauerbestimmung von Elektromotoren. Studienarbeit, Institut für Konstruktion und Fertigung in der Feinwerktechnik, Universität Stuttgart

    Google Scholar 

  71. Zickgraf B (1996) Ermüdungsverhalten von Multilayer-Aktoren aus Piezokeramik. Dissertation, Universität Stuttgart

    Google Scholar 

Download references

Authors
  1. Wolfgang Schinköthe
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. Michael Beier
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. Thilo Köder
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2009 Springer-Verlag Berlin Heidelberg

About this chapter

Cite this chapter

Schinköthe, W., Beier, M., Köder, T. (2009). Systemzuverlässigkeit in frühen Entwicklungsphasen am Beispiel feinwerktechnischer mechatronischer Systeme. In: Zuverlässigkeit mechatronischer Systeme. VDI-Buch. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-85091-5_6

Download citation

Publish with us

Policies and ethics

Search

Navigation