Getriebelehre


Getriebelehre

Eine Kinematische Kette ist ein System aus starren Körpern, die durch Gelenke verbunden sind. Die Gelenke können dabei unterschiedliche Freiheitsgrade haben. Ein bekanntes Beispiel für eine kinematische Kette ist das Wattsche Parallelogramm, das durch Kombination von reinen Drehbewegungen eine lineare Bewegung erzeugen kann. Kinematische Ketten werden mit Hilfe der Kinematik und ferner der Getriebelehre auf ihre Eigenschaften untersucht.

Kinematische Ketten bestehen aus mindestens drei Gliedern, die über Gelenke miteinander verbunden sind. Eine solche Kette ist umlauffähig, wenn sie der sogenannten Grashofschen Bedingung (nach Franz Grashof) genügt:

  • Die Summe der Länge des kürzesten und des längsten Gliedes muss größer sein als die Summe der Längen der beiden anderen Glieder.

Die Anordnung der Gelenke sowie der Glieder haben Einfluss auf die Bahnkurven, die von den einzelnen Gliedern beschrieben werden. Die Bahnkurven werden über die Getriebeanalyse dargestellt, während die Aufgabenstellung zu einer bestimmten Bahnkurve eine passende kinematische Kette zu finden der Getriebesynthese vorbehalten ist.

Kinematische Ketten spielen eine wichtige Rolle bei der Computeranimation von Charakteren, bei der Berechnung der Bewegung von Industrierobotern und ähnlichen Systemen und der Analyse sportlicher Bewegungen unter koordinativem Aspekt.

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