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Einflüsse angeschliffener Zahnfußrundungen auf die Zahnfußtragfähigkeit einsatzgehärteter Stirnräder - Angeschliffener Zahnfuß

FVA 761, IGF-Nr. 19026 N

Bei der Auslegung von Verzahnungen spielen Kenntnisse über die zu erwartende Zahnfußtragfähigkeit eine entscheidende Rolle. Insbesondere im Bereich von Großverzahnungen kommt es aufgrund der bei der Wärmebehandlung entstehenden Maß- und Formänderungen, immer wieder zu einem ungewollten Anschleifen der Zahnfußrundung. Die Auswirkungen einer ungewollten Schleifbearbeitung auf Werkstoffeigenschaften und Zahnfußtragfähigkeit sind bislang nicht ausreichend genau geklärt und führen in der industriellen Anwendung zu Unsicherheiten bei der Bauteilbewertung hinsichtlich der Tragfähigkeit.

Ziel des Forschungsvorhabens FVA 761 I „Angeschliffener Zahnfuß“ war es, die Einflüsse angeschliffener Zahnfußrundungen auf die Zahnfußtragfähigkeit einsatzgehärteter Stirnräder zu untersuchen. Für die experimentellen Untersuchungen wurde die Zahnfußtragfähigkeit von unangeschliffenen Referenzvarianten mit unterschiedlichen Strahlbehandlungen untersucht. Die definiert angeschliffenen Varianten wurden analog zu den Referenzvarianten hinsichtlich ihrer Zahnfußtragfähigkeit untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass angeschliffene Zahnfußrundungen je nach Ausführung und Stärke des Anschliffs Einflüsse auf die Zahnfußtragfähigkeit einsatzgehärteter Stirnräder haben können.

 

 

• Ungestrahlte Zahnräder zeigen hinsichtlich leichten und starken Anschliffen keine Änderung der Zahnfußtragfähigkeit.
• Reinigungsgestrahlte Zahnräder zeigen hinsichtlich leichten Anschliffen, deren Anschlifftiefe geringer als die Tiefe der maximalen Eigenspannungen im Bauteil ist, keine Änderung der Zahnfußtragfähigkeit.
• Reinigungsgestrahlte Zahnräder zeigen hinsichtlich starker Anschliffe, deren Anschlifftiefe größer als die Tiefe der maximalen Eigenspannungen im Bauteil ist, eine Minderung der Zahnfußtragfähigkeit.
• Kugelgestrahlte Zahnräder weisen ein Verhalten analog zu reinigungsgestrahlten Zahnrädern auf.
• Durch Kugelstrahlen nach dem Anschliff ist eine Erhöhung der geminderten Zahnfußtragfähigkeit möglich.
   Die resultierende Zahnfußtragfähigkeit kann hierbei über der Zahnfußtragfähigkeit der reinigungsgestrahlten Referenzvariante liegen.
• Für Simulationen hinsichtlich der Zahnfußtragfähigkeit angeschliffener Zahnfußrundungen muss der Einfluss von Eigenspannungen auf die   Bauteilfestigkeit berücksichtigt werden.

Das IGF-Vorhaben IGF-Nr. 19026 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.