Von-Mises-Spannung eines Kegelpressverbandes bei der Montagesimulation | Bild: IKA TU Chemnitz - MEGT TU Kaiserslautern
AllgemeinesForschungsberichte

Ölgefügter Kegelpressverband

FVA 787 II | IGF-Nr. 20644 BG

Übertragungsfähigkeit und Gestaltung ölgefügter Kegelpressverbindungen unter asymmetrischer Belastung

Das Forschungsvorhaben FVA 787 II „Ölgefügter Kegelpressverband“ beschäftigte sich mit der Übertragungsfähigkeit und Gestaltung ölgefügter Kegelpressverbindungen unter asymmetrischer Belastung. Untersucht wurde der Einfluss von Rundheitsabweichungen an Welle oder Nabe auf das Rutschmoment bei Kegelpressverbindungen (KPV). Es zeigte sich, dass bei gleichem mittlerem Übermaß ein Rundheitsfehler tendenziell positiven Einfluss auf das Rutschmoment besitzt. Des Weiteren wurde der Einfluss der wirkenden Radialkraft auf das Rutschmoment bei asymmetrischer Lasteinleitung, wie sie bei verzahnten Naben vorkommt, untersucht. Auf Basis der Ergebnisse konnte eine Erweiterung der Berechnungsgleichung für das Rutschmoment aus DIN 7190-2 vorgenommen werden. Maßnahmen zur Reduzierung des nach der Montage in der Fuge verbleibenden Fügemediums bei hydraulisch gefügten KPV wurden in weiteren experimentellen Versuchen umfänglich untersucht und bewertet. Hierbei konnten zielführende, das Rutschmoment steigernde Maßnahmen herausgearbeitet und quantitativ bewertet werden. Untersuchungsgegenstand war zudem der Einfluss von Nutposition und Kegelwinkelkorrektur auf das Demontageverhalten hinsichtlich notwendiger Hydraulikdrücke und dem Risiko von Fressspuren. Auch hier konnten auf Basis der Ergebnisse Handlungsempfehlungen definiert werden. Der Einfluss der Nutgeometrie auf das nach der Montage verbleibende Fügemedium wurde zudem mithilfe einer Mikro-Kontaktsimulation untersucht. Bei gedrehten Oberflächen ergab sich hierbei durch eine Längsnut im Vergleich zu einer in Umfangsrichtung verlaufenden Nut eine Reduktion des verbliebenen Fügemediums. Zur Berechnung der Beanspruchung von Welle und Nabe wurde eine Simulation entwickelt, welche mittels eines Methodenträgers für Anwender verfügbar ist. Die lokal aufgelöste Simulation berücksichtigt komplexe Wellen- und Nabengeometrien sowie plastisches Materialverhalten. In ihr werden das mechanische mit dem Fluidverhalten in der Fuge von KPV während des Montage- und Demontageprozesses gekoppelt. Die Ergebnisse erhöhen die Auslegungssicherheit bei KPV und ermöglichen die Ausnutzung von Leistungsreserven bei der Übertragbarkeit von Lasten.

Das IGF-Vorhaben IGF-Nr. 20644 BG 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 Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

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