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Forschung

Seit der Gründung des Lehrstuhles wurde intensiv auf vielen Gebieten des Ingenieurwesens geforscht. Dabei wurden bereits in frühen Jahren nicht nur im Detail an einzelnen Maschinenelementen Untersuchungen vorgenommen sondern man befasste sich recht früh bereits mit komplexen Maschinen (heute würde man von Systemen sprechen). So wurde z. B. von Johann Andreas Schubert, dem ersten Professor für Maschinenkunde in Dresden, die erste funktionsfähige Dampflok Deutschlands „Saxonia“ konstruiert, gebaut und auf der Strecke Leipzig - Dresden am 7. April 1839 eigenhändig in Betrieb genommen. Doch damit nicht genug, Schubert beschäftigte sich darüber hinaus auch noch mit der Berechnung von Eisenbahnbrücken. ...

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Einblick in unsere Forschungsgebiete

Kegelradprüfstand_1 © Torsten Pross Jeibmann Photografik

Forschung am Lehrstuhl Maschinenelemente

... Für den Bau der Göltzschtalbrücke nahe dem vogtländischen Mylau hatte er eine neue "Theorie der Konstruktion steinerner Bogenbrücken" aufgestellt. Mit 574 Metern Länge, 78 Metern Höhe und 98 Bögen in vier Etagen war das Bauwerk bei der Inbetriebnahme die welthöchste Eisenbahnbrücke. Das gemauerte Viadukt gilt heute als größte Ziegelbrücke der Welt und überführt auch nach 150 Jahren immer noch eine Eisenbahnlinie mit ICE-Verkehr.

Mit Fortschreiten der Industrialisierung in Deutschland und insbesondere auch in Sachsen erfolgte eine Spezialisierung in der Forschung. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts befasste sich Kutzbach auf dem Gebiet der Verzahnungstechnik intensiv mit der Geometrie, Tragfähigkeit und Normung von Verzahnungen und Planetengetrieben. Sein Nachfolger Heidebroek forschte im Bereich der Tribotechnik (Reibung, Schmierung, Verschleiß, Gleitlager), setzte sich darüber hinaus aber auch intensiv mit Problemstellungen aus dem unerschöpflichen Arbeitsgebiet Fördertechnik auseinander.

In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurden die Forschungsarbeiten des Lehrstuhles mit der Schaffung eines großen Zahnradlabors und intensiver Weiterführung der Forschung zu Zahnrädern und Zahnradgetrieben durch Fronius und Linke geprägt. Dabei wurden wesentliche Forschungsergebnisse insbesondere auf dem Gebiet der Festigkeitsberechnung von Außen- und Innenverzahnungen sowie der optimalen Auslegung von Kegelradstufen erzielt.

Mittlerweile verdeutlicht die stetig zunehmende Komplexität moderner Maschinen, Anlagen und Fahrzeuge zu Lande, zu Wasser und in der Luft aber auch, dass die ausschließliche, vertiefende Betrachtung einzelner Maschinenelemente nicht mehr ausreicht. Die Zukunft gehört dem in den Grundlagen umfassend ausgebildeten Ingenieur, der in Zusammenhängen denkt, um das gesamte Systemverhalten einer Maschine oder Anlage bzw. eines Fahrzeuges zu erschließen und zu begreifen.

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, befassen sich alle Mitarbeiter am Lehrstuhl einerseits mit der Erforschung und Weiterentwicklung ausgewählter, klassischer Maschinenelemente und andererseits mit der Analyse und Synthese des dynamischen Verhaltens von komplexen Antriebssystemen des Maschinen-, Anlagen- und Fahrzeugbaus, so dass sich die nachfolgenden Schwerpunkte der Forschungs- und Entwicklungstätigkeit des Lehrstuhles Maschinenelemente ergeben:

  • Getriebe, insbesondere Stirnrad-, Kegelrad- und Planetengetriebe einschließlich der Komponenten und tribologischer Fragestellungen 
  • Dynamikanalyse von Antriebssystemen im Maschinen-, Fahrzeug- und Anlagenbau (Mehrkörpersimulation, Messtechnische Beanspruchungsermittlung im Betrieb)  
  • Tragfähigkeit von Maschinenelementen, insbesondere Zahnräder, Achsen, Wellen, Lager und Kupplungen (Finite-Elemente-Analysen sowie servohydraulische Bauteilversuche) 
  • Erstellung von Normen, Richtlinien und Berechnungssoftware 

 

Auf den folgenden Seiten werden ausgewählte Forschungsschwerpunkte kurz erläutert. Weitergehende Informationen können bei Bedarf der Publikationsliste entnommen werden. Besonders interessante Veröffentlichungen können dort auch online gelesen bzw. als PDF-Datei heruntergeladen werden. Weitere Veröffentlichungen finden sich in den Tagungsbänden des „DMK – Dresdner Maschinenelemente Kolloquiums“, das seit dem Jahre 2003 alle zwei Jahre im Dezember stattfindet.