FVA 692 II erschließt Potenziale für Getriebehersteller

Topologisches Schleifen bei Stirnradverzahnungen – vermeintlich ein Detail. Doch es leistet einen wesentlichen Beitrag, wenn es um die optimierte Funktionsfähigkeit von Getrieben und die Nutzung von Potenzialen aus der Energie des Antriebsstrangs geht.

Wie also kann man funktionale Potenziale von topologischen Flankenkorrekturen bei Stirnradverzahnungen wirtschaftlich anwendbar machen?

Diese Frage aus der Industrie steht exemplarisch für unsere gesamte Arbeit: Gemeinsam geht mehr. Um Antworten und Unterstützung zu finden, werden Ideen und Themen in die FVA eingebracht.

Der Projektbegleitende Ausschuss (PA) Fertigungstechnik war der passende Netzwerkknoten für diese Fragestellung. Die Fertigungstechnologen leisten einen Beitrag zur Verbesserung etablierter Produktionsprozesse und liefern die Basis für die Einführung neuer Fertigungstechnologien. Ziel ist es, die Produktivität zu steigern, die Prozesssicherheit zu erhöhen und die Ressourceneffizienz zu verbessern. Bei der Einführung neuer Fertigungstechnologien bewertet die wissenschaftliche Forschung Bearbeitungsverfahren und untersucht deren Einfluss auf fertigungsbedingte Bauteileigenschaften und das Einsatzverhalten. Um aus der oben genannten Fragestellung ein erfolgreiches Forschungsprojekt zu machen, benötigt es zusätzlich die Möglichkeiten des ganzen FVA-Netzwerks: Moderation, Prozessbegleitung, Finanzierung, Industriepartner und die Kooperation aller Beteiligter.

(Industrie + WZL Aachen) x FVA = aus Forschung wird Praxis 

Wie die Vorteile der Flankenkorrektur bei Stirnradverzahnungen in der Praxis tatsächlich genutzt werden können – das hat Mubarik Ahmad vom Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen im FVA Forschungsvorhaben 692 II herausgefunden.

Für dieses Projekt hat die FVA mit VW (Pkw-Verzahnung), Daimler (Lkw-Verzahnung), Flender (Getriebe Windenergieanlage und Radsätze), ZF Friedrichshafen (Tragfähigkeitsprüfung), Reishauer (Hartfeinbearbeitung) und Kapp (Schleifbearbeitung) engagierte Partner aus Industrie und Forschung (WZL der RWTH Aachen) zusammengebracht. Gemeinsam sind sie vorwettbewerblich dem topologischen Schleifen auf den Grund gegangen und haben aus Forschung Praxis werden lassen.

Von Manpower über Hardware bis hin zu harten, umfangreichen End-of-Line-Tests: Die Arbeit des WZL und die Beiträge der Industrieunternehmen unter der Moderation der FVA haben die Basis für das erfolgreiche Projekt geschaffen.

Mubarik Ahmad beschreibt es so: „Der Erfolg des Forschungsvorhabens 692 II ist eine starke Leistung von Forschung und Industrie. Ohne die Zusammenarbeit mit der FVA als Enabler der vorwettbewerblichen Gemeinschaftsforschung wäre dieser Erfolg undenkbar gewesen.“

Wirksam – tragfähig – leise

Deutliche Reduzierung des Körperschalls von Lkw- und Windkraftverzahnungen, höhere Lastwechselzahlen, minimierte Drehfehler, optimierte Vorhersage des Einsatzverhaltens. Das sind nur einige Ergebnisse des Vorhabens, die für FVA-Mitglieder über die Wissensplattform THEMIS jederzeit abrufbar sind.

Ein großer Vorteil für Getriebeentwickler: Die Ergebnisse des Vorhabens sind bereits heute als Feature in die FVA-Workbench Version 5.6 integriert. Das ermöglicht den Berechnungsspezialisten die Umsetzung der Forschungsergebnisse direkt ins Tagesgeschäft.

Projektleiter Dr.-Ing. Christoph Löpenhaus ehem. WZL Aachen formuliert es so: „Die Vorteile für Anwender*innen liegen auf der Hand: Reduzierung der F+E-Kosten durch schnelle, unkomplizierte Simulation. Dafür steht die FVA-Workbench. Durch die validierte Berechnungsgüte der FE-Stirnradkette kann nun das Einsatzverhalten von echten Bauteilen unkompliziert virtuell berechnet und optimiert werden. Effizienter lassen sich Forschungsergebnisse nicht in die Praxis überführen.“ 

Kenntnistransfer durch Gemeinschaftsforschung: Das FVA-Forschungsvorhaben 692 II zeigt durch verzahnte Zusammenarbeit, wie dies gelingt.

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