Optimierung Flankentragfähigkeit II
FVA 521 II, IGF-Nr. 17145 N

Steigende Anforderungen in Bezug auf Leistung und Gewicht moderner Getriebe erfordern in zunehmendem Maße eine Auslegung der Komponenten nahe den Tragfähigkeitsgrenzen. In früheren Forschungsarbeiten (z.B. FVA 521 I) konnte gezeigt werden, dass durch Kugelstrahlen und Gleitschleifen die Zahnflankentragfähigkeit einsatzgehärteter Verzahnungen signifikant gesteigert werden kann.

Ziel des Forschungsvorhabens FVA 521 II war eine erweiterte Betrachtung der Einflüsse aus Kugelstrahlen und Gleitschleifen. Hierfür wurde ein umfangreiches experimentelles Versuchsprogramm durchgeführt. Durch eine gezielte Anpassung der Strahlparameter (z.B. Intensität, Kugelhärte) erfolgte eine Variation des Eigenspannungszustands der Prüfverzahnungen. Durch eine gezielte Veränderung des Oberflächen- und Schmierungszustands geschliffener bzw. kugelgestrahlter und gleitgeschliffener Verzahnungen wurde der Einfluss aus spezifischer Schmierfilmdicke, Sicherheit gegenüber Graufleckigkeit und Oberflächenrauheit untersucht. In ergänzenden Versuchsreihen erfolgte eine Abschätzung des Einflusses von Schmierstoffverunreinigungen, Vorschädigungen sowie der Baugröße der Verzahnungen.

Die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen erlauben eine erweiterte Berücksichtigung des Randzonenzustands, insbesondere bei Verzahnungen, die oberflächennah einen erhöhten Druckeigenspannungszustand aufweisen. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass der im Vorgängervorhaben eingeführte Rauheitsfaktor für gleitgeschliffene Verzahnungen auch auf hochfein veredelte Verzahnungen angewendet werden kann. Die bestehenden Berechnungsansätze zur Grübchentragfähigkeit wurden damit durch die Versuchsergebnisse bestätigt bzw. erweitert. Das Ziel des Forschungsvorhabens wurde erreicht.

Das IGF-Vorhaben IGF-Nr. 17145 N der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.