Integreret Tromlemotor — Kompakt Drivlinekoncept

Problem

Dette projekt viser udviklingen af et kompakt tromlemotorkoncept med integreret motor og flertrins gearkasse. Målet var at samle transmission, elmotor og bærende mekanik i en meget begrænset diameter uden at miste driftssikkerhed eller servicemulighed.

Kontekst

Projektet blev udviklet ud fra konkrete krav til motoreffekt, tromlediameter, hastighedsområde og forventet produktionsvolumen. Fokus var derfor ikke kun på funktion, men også på kompakt integration, komponentvalg og omkostningsbevidste designbeslutninger.

Begrænsninger

• Motoreffekt: 0,75 kW
• Tromlediameter: 160 mm
• Hastighedsområde: 0,5–0,8 m/s
• Årsproduktion: 400–600 stk.
• Transmission og lejer skulle kunne integreres i den begrænsede interne geometri

Mekanisk arkitektur

Hele systemet blev opbygget omkring tromlens centralakse. Der blev først etableret en interaktiv layoutskitse i SolidWorks for at placere aksler og tandhjul kompakt og samtidig bevare mulighed for hurtige ændringer i udvekslingsforhold og geometri. Konstruktionen samlede gearhus, statorhus og endestykke i en koncentrisk løsning, hvor flere detaljer blev optimeret for montage, smøring og produktionsøkonomi.

Drivlinekoncept

Det samlede udvekslingsforhold blev fastlagt til cirka 1/17 og fordelt over tre geartrin for at kunne få transmissionen til at være fysisk pladsbar i tromlen. Motoren blev valgt til 1000 rpm, fordi en 1500 rpm løsning gav for store dimensioner. Gearudlægningen blev derfor et kompromis mellem kompakthed, belastning, tandhjulsgeometri og intern pakkelayout.

Designtilgang

Et vigtigt valg var at integrere pinion på aksel 1 og 2 direkte i akslerne for at gøre systemet mere kompakt. Lejevalget blev styret af både belastning og plads, og på den mest belastede position blev et tyndt nåleleje valgt. Der blev også taget hensyn til montage, olieføring, kabelføring gennem udgangsaksel og brug af ens ydre hjul af hensyn til produktionsomkostninger.

Validering

Konceptet blev valideret gennem beregning af tandhjulskræfter, kræfter på udgangsaksel, lejekræfter, vinkeldrejning, momentkurver, krympeforbindelse og smøringsbehov. Derudover blev kritiske komponenter identificeret, så projektet ikke kun blev et CAD-layout, men et teknisk vurderet drivlinekoncept.

Resultat

Projektet resulterede i et sammenhængende koncept for en kompakt tromlemotor, hvor mekanisk arkitektur, transmission og centrale belastninger blev bearbejdet som én samlet løsning. Samtidig blev de mest kritiske områder identificeret tidligt, hvilket gav et klart grundlag for videre optimering.