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Design and Configuration of Further Design Elements

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Automotive Transmissions

Abstract

This chapter deals with the theory, design and configuration of vehicle transmission bearings, lubrication, oil supply, oil pumps, housings, seals and continuous service brakes. The aim is to give guidance for tackling these design elements. Sophisticated modern quantitative techniques, such as the Finite Element Method (FEM) for calculating housings or designing bearings for operational fatigue strength, are not examined in fine detail. Further literature references are given where appropriate.

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References

  1. Block H (1940) Fundamental mechanical aspects of boundary lubrication. JSAE 46, No.

    Google Scholar 

  2. BOSCH (2004) Kraftfahrtechnisches Taschenbuch (Automotive Handbook). 25th Edition. Vieweg-Verlag, Wiesbaden

    Google Scholar 

  3. Brändlein J, Lorösch HK (1986) Schmutzgeschützte Lager in Kraftfahrzeuggetrieben (Clean Bearings in Vehicle Transmissions). VDI-Berichte Nr. 579: 253–268

    Google Scholar 

  4. Collenberg F (1991) Untersuchungen zur Fresstragfähigkeit schnelllaufender Stirnradgetriebe Investigations Into the Scuffing Resistance of Fast-Running Spur Gear Mechanisms). Dissertation, Technische Universität München, Lehrstuhl Maschinenelemente

    Google Scholar 

  5. DIN 3760 (1996) Radial-Wellendichtringe (Rotary Shaft Lip Type Seals). DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin

    Google Scholar 

  6. DIN 3761 (1984) Radial-Wellendichtringe für Kraftfahrzeuge (Rotary Shaft Lip Type Seals for Automobiles). DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin

    Google Scholar 

  7. DIN 31651 (1991) Gleitlager (Plain Bearings). DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin

    Google Scholar 

  8. DIN 31652 (2002)Gleitlager – Hydrodynamische Radial-Gleitlager im stationären Betrieb (Plain Bearings; Hydrodynamic Plain Journal Bearings Designed for Operation under Steady-State Conditions). DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin

    Google Scholar 

  9. DIN 51509 (1976) Auswahl von Schmierstoffen für Zahnradgetriebe. Teil 1: Schmieröle (Selection of Lubricants for Gears. Part 1: Gear Lubricating Oils). DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin

    Google Scholar 

  10. DIN ISO 281 Beiblatt 1 (2003) Wälzlager – Dynamische Tragzahlen und nominelle Lebensdauer. Lebensdauerbeiwert aDIN und Berechnung der erweiterten modifizierten Lebensdauer (Rolling Bearings – Dynamic Load Ratings and Rating Life – Life Modification Factor aDIN and Calculation of the Modified Rating Life). DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin

    Google Scholar 

  11. DIN ISO 281 Beiblatt 4 (2003) Wälzlager – Dynamische Tragzahlen und nominelle Lebensdauer. Verfahren zur Berechnung der modifizierten Referenz-Lebensdauer für allgemein belastete Wälzlager (Rolling Bearings – Dynamic Load Ratings and Rating Life – Methods for Calculation of the Modified Reference Rating Life for Universally Loaded Rolling Bearings). DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin

    Google Scholar 

  12. DIN ISO 2909 (2004) Mineralölerzeugnisse – Berechnung des Viskositätsindex aus der kinematischen Viskosität (Petroleum Products – Calculation of Viscosity Index from Kinematic Viscosity). DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin

    Google Scholar 

  13. DIN ISO 3547 (2000) Gleitlager – Gerollte Buchsen (Plain Bearings – Wrapped Bushes). DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin

    Google Scholar 

  14. DIN ISO 12128 (1998) Gleitlager – Schmierlöcher, Schmiernuten und Schmiertaschen. Maße, Formen, Bezeichnung und ihre Anwendung für Lagerbuchsen (Plain Bearings – Lubrication Holes, Grooves and Pockets – Dimensions, Types, Designation and Their Application to Bearing Bushes). DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin

    Google Scholar 

  15. Dornhöfer G (1994)Lebensdauerschmierung von Kfz-Aggregaten unter Berücksichtigung der Umweltschonung (Life-Time Lubrication of Motor Vehicle Units Taking Into Account Environmental Considerations). Tribologie und Schmierungstechnik, Nr. 2: 86–90

    Google Scholar 

  16. Eckhardt F (1985) Stationäre Zahnradgetriebe. Schmierung und Wartung (Stationary Gear echanisms. Lubrication and Maintenance).Eigenverlag der Mobil Oil AG, Hamburg

    Google Scholar 

  17. Federal Mogul: Product Information

    Google Scholar 

  18. Förster HJ (1974)Automatische Fahrzeuggetriebe und Retarder für Nutzfahrzeuge (Automatic Vehicle Transmissions and Retarders for Commercial Vehicles). ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 76, Nr. 5: 142–149

    Google Scholar 

  19. Freund H, Stubenrauch A (1987)Entwicklungen von Wälzlagerungen in Nutzfahrzeug-Schaltgetrieben (Developments in Rolling Bearings in Commercial Vehicle Manual Transmissions). Antriebstechnik Nr. 4: 28–39

    Google Scholar 

  20. Göhring E (1989) Bremsleistung schwerer Nutzfahrzeuge (Braking Performance of Heavy Commercial Vehicles). Aachen: 2. Aachener Kolloquium „ Fahrzeugund Motorentechnik“: 397–425

    Google Scholar 

  21. Haupt J (2005) Auslegungskriterien der Automatgetriebepumpe (Design Criteria for Automatic Transmission Pumps). ZF Getriebe GmbH

    Google Scholar 

  22. Hettich V, v Eiff H, Lechner G (1992)Untersuchung von Flächendichtungen unter dynamischer Scherbeanspruchung (Investigation of Gaskets under Dynamic Shearing Stress). Antriebstechnik 31, Nr. 4: 74–79

    Google Scholar 

  23. INA FAG (2006) Wälzlager HR 1. Produktkatalog (Rolling Bearings HR 1. Product Catalogue). Schaeffler KG, Herzogenaurach, Schweinfurt

    Google Scholar 

  24. Jäckle M (1994)Entlüftung von Getrieben (Venting Transmissions). Dissertation, Universität Stuttgart, Institut für Maschinenelemente

    Google Scholar 

  25. Jäckle M, Lechner G (2000)Mechanisch hochbelastete Flächendichtverbindungen (Mechanically Highly Stressed Surface Seals). VDI-Berichte Nr. 1579

    Google Scholar 

  26. Joachim FJ, Thies HE, Brügel E (1992)Lebensdauerschmierung bei Fahrzeuggetrieben (Life-Time Lubrication for Vehicle Transmissions). Tribologie und Schmierungstechnik 39, Nr. 6: 317–324

    Google Scholar 

  27. Khosrawi MA (1983) Untersuchung über die Reaktionsschichtbildung bei hochbelastbaren Schmierölen (Investigation Into Reaction Layer Formation in Highly Stressed Lubricants). Dissertation, Universität Stuttgart, Staatliche Materialprüfungsanstalt (MPA)

    Google Scholar 

  28. Kreuzer R, Romanos G (2000)Zuverlässigkeit von Flächendichtverbindungen auf der Basis von Flüssigdichtmitteln unter dynamischer Beanspruchung (Reliability of Surface Seals Based on Fluid Seals under Dynamic Load). VDIBerichte Nr. 1579

    Google Scholar 

  29. Krieg WE (1993)Untersuchungen an Gehäuseabdichtungen von hochbelasteten Getrieben (Investigations into Housing Seals for Highly Stressed Transmissions). Dissertation, Universität Stuttgart, Institut für Maschinenelemente

    Google Scholar 

  30. Kubalczyk R (2000)Gehäusegestaltung von Fahrzeuggetrieben im Abdichtbereich (Housing Design of Automotive Transmissions in the Sealing Area).Dissertation, Universität Stuttgart, Institut für Maschinenelemente

    Google Scholar 

  31. Kürzeder H (1987) Verlängerung der Lebensdauer neuer und bereits beschädigter Getriebe durch Spezialschmierstoffe (Extending the Service Life of New and Damaged Transmissions by Using Special Lubricants).Antriebstechnik 26, Nr. 7: 18–25

    Google Scholar 

  32. Lane TB, Hughes JK (1951) A Practical Application of the Flash Temperature Hypotesis of Gear Lubrication. Third World Petrol Congr.: 7

    Google Scholar 

  33. Lauth HJ, Webert D, Scholz I, Agner I (2001)Bedarfsorientiert ansteuerbare Pumpen (Demand-Oriented Controllable Pumps).7. LuK-Kolloquium: 119–131

    Google Scholar 

  34. Lechner G (1969) Untersuchungen zur Schmierfilmbildung an Zahnrädern (Investigations into Lubricant Film Formation on Gearwheels).VDI-Zeitschrift 111, Nr. 4: 269–274

    Google Scholar 

  35. Lechner G (1973)Berechnung der Fresstragfähigkeit von Stirn- und Kegelrädern (Calculating the Scuffing Resistance of Spur Gears and Bevel Gears). Technisch wissenschaftliche Veröffentlichung der Zahnradfabrik Friedrichshafen AG, Heft 8

    Google Scholar 

  36. Looman J (1996) Zahnradgetriebe (Gear Mechanisms). 3rd Edition. Springer, Berlin Heidelberg New York

    Google Scholar 

  37. Lorösch HK (1993)Wirtschaftliche, umweltschonende Wälzlagerungen durch Vermeiden von Überdimensionierung (Economic, Environmentally Acceptable Rolling Bearings by Avoiding Over-Dimensioning). Antriebstechnik 32, Nr. 3:89–93

    Google Scholar 

  38. Lundberg S (1977)Anstellen von Kegelrollenlagern in Pkw-Getrieben mit Leichtmetallgehäuse (Adjusting Tapered Roller Bearings in Passenger Car Transmissions with Light-Alloy Housings). SKF-Kugellager-Zeitschrift 193, Jahrgang 52

    Google Scholar 

  39. Meyer K, Kloss H, Reichelt F (1990–91)Übertragbarkeit von Fressverschleißergebnissen aus Modellapparaturen auf praxisnahe Bedingungen (Transferability of Gear Scuffing Results from Model Apparatus to Practical Conditions). Tribologie und Schmierungstechnik. Part I: 21 (1990), Nr. 10: 299–302; Part II: 22 (1991), Nr. 3: 68–71; Part III: 22 (1991), Nr. 4: 105–107

    Google Scholar 

  40. Molykote (1991) Molykote-Handbuch (Molykote Handbook)

    Google Scholar 

  41. Müller HK (1990) Abdichtung bewegter Maschinenteile (Fluid Sealing Technology). Medienverlag Müller, Waiblingen

    Google Scholar 

  42. Niemann G (1955)Schmierfilmbildung, Verlustleistung und Schadensgrenzen bei Zahnrädern mit Evolventenverzahnung (Lubricant Film Formation, Power Loss and Damage Limits in Gearwheels with Involute Toothing).VDIZeitschrift 97, Nr. 10

    Google Scholar 

  43. Niemann G, Lechner G (1967)Die Fressgrenzlast bei Stirnrädern aus Stahl (Maximum Scuffing Load for Steel Spur Gears). Erdöl und Kohle 20, Nr. 2: 96– 106

    Google Scholar 

  44. Oster P (1982) Beanspruchung der Zahnflanken unter Bedingungen der Elastohydrodynamik (Stressing Tooth Faces Under Conditions of Elasto-Hydrodynamics). Dissertation, Technische Universität München, Lehrstuhl Maschinenelemente

    Google Scholar 

  45. Pittroff H (1961) Riffelbildung bei Wälzlagern infolge Stillstandserschütterungen (Grooving in Rolling Bearings as a Result of Shocks at Rest). Eigenverlag SKF-Kugellagerfabriken GmbH, Schweinfurt

    Google Scholar 

  46. Schiberna P, Gesenhaus R, Nowatschin K, Fleischmann HP, Hommes G (2004)Audi multitronic® – leistungsfähig und sportlich (Audi Multitronic – Powerful and Sporty). VDI-Berichte Nr. 1827: 447–459

    Google Scholar 

  47. Schwuchow S (1996)Sonderverzahnungen für Zahnradpumpen mit minimaler Volumenstrompulsation (Special Gearings for Gear Pumps with Minimal Volumetric Flow Pulsation). Dissertation, Universität Stuttgart, Institut für Maschinenelemente

    Google Scholar 

  48. Sonntag W (1988) Vermeidung von Zahnradschäden durch geeignete Schmieröle (Avoiding Gearwheel Damage by Using Suitable Lubricants). Tribologie und Schmierungstechnik 19, Nr. 10: 292–295

    Google Scholar 

  49. Technische Akademie Esslingen (1984) Additive für Schmierstoffe. Reihe Tribotechnik, Band 2 (Additives for Lubricants. Tribology Series, Vol. 2). Curt R. Vincentz-Verlag, Hannover

    Google Scholar 

  50. Uetz H, Föhl J, Sommer K (1989) Einfluss v. Reaktionsschichten auf das tribologische Verhalten langsamlaufender Wälzpaarungen (The Influence of Reaction Layers on the Tribological Behaviour of Slow-Running Roller Pairs). Antriebstechnik 28, Nr. 10: 57–62

    Google Scholar 

  51. VDA-Empfehlung 263 (1999) Abnahmeprüfung von Pkw-Getrieben (Final Inspection of Passenger Car Transmissions). VDA Verband der Automobilindustrie e. V., Frankfurt

    Google Scholar 

  52. VDI-Richtlinie 2204 (1992) Auslegung von Gleitlagerungen (Design of Plain Bearings). VDI Verein Deutscher Ingenieure e.V., Düsseldorf

    Google Scholar 

  53. WABCO (2004) Fahrzeug-Vorschriften (Automotive Specifications). 22. Ausgabe. WABCO Vehicle Control Systems

    Google Scholar 

  54. Wagner G, Remmlinger U, Fischer M (2004) Das stufenlose Getriebe CFT 30 von ZF – Ein CVT mit Kettenvariator für 6-Zylinder Motoren in Fahrzeugen mit Front-Quer-Antrieb (The CFT30 of ZF – a Continuously Variable Automatic Transmission with a Chain Driven Variator for 6-Cylinder Engines in Front- Transverse Installations). VDI-Berichte Nr. 1827: 461–497

    Google Scholar 

  55. Wender B, Lecong S (1991) Gestaltung von Versteifungsrippen und Bohrungen an Getriebegehäusen (Designing Bracing Ribs and Drill Holes in Transmission Housings). Konstruktion 43: 365–370

    Google Scholar 

  56. Winter H, Michaelis K (1975) Fresstragfähigkeit von Stirnradgetrieben. Teil I: Grundlagen zum Ansatz einer Integraltemperatur (Scuffing Resistance of Spur Gear Mechanisms. Part I: Basic Principles for Estimating an Integral Temperature).Antriebstechnik 14, Nr. 7: 405–409

    Google Scholar 

  57. DIN 51512 (1988) Schmierstoffe. SAE-Viskositätsklassen für chmieröle für Kraftfahrzeuggetriebe (Lubricants; SAE Viscosity Grades for Lubricating Oils for Automotive Gears). DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin

    Google Scholar 

  58. Michaelis K (2003) Tribologie des Zahnrades. Vorlesungsmanuskript (Gearwheel Transmission Tribology. Lecture Notes). Technische Universität München, Lehrstuhl für Maschinenelemente

    Google Scholar 

  59. Müller HK, Nau BS: www.fachwissen-dichtungstechnik.de

  60. Schmid E (1981) Handbuch der Dichtungstechnik (Handbook of Sealing Technology). Expert-Verlag, Grafenau/ Württemberg

    Google Scholar 

  61. Tietze W (2003)Handbuch Dichtungspraxis (Handbook Sealing in Practice).Vulkan-Verlag, Essen

    Google Scholar 

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Naunheimer, H., Bertsche, B., Ryborz, J., Novak, W. (2011). Design and Configuration of Further Design Elements. In: Automotive Transmissions. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-16214-5_11

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