Graufleckentragfähigkeit von Großgetrieben

Graufleckentragfähigkeit von Großgetrieben - Teil 5

In diesem Vorhaben sind Prüfstandsversuche an einer Großverzahnung (a = 508,33 mm, mn = 25 mm) sowie an Standard-Verspannungsprüfständen (a = 91,5 mm, mn = 4,5 mm) durchgeführt worden, um eine Charakterisierung der graufleckenbedingten Zahnflankenveränderung, die mittels 5-Achs-Bearbeitungszentrum hergestellt worden ist, vorzunehmen und bezüglich des Verschleißerscheinungsbilds mit den Vorgängervorhaben zu vergleichen. Neben der ausgeprägten mikro-  bzw. makrogeometrischen Oberflächenbeschaffenheit zeigt auch die Grundvermessung Besonderheiten des Fertigungsverfahrens auf. Im Vergleich zu identischen Profilkorrekturen großmoduliger Zahnräder aus dem Vorgängervorhaben ist nach dem Stufentest eine deutliche Profilformabweichung im Zusammenhang mit Schabemarken gemessen worden. Diese können auf einen vorzeitigen Eingriffsstoß zurückgeführt werden, welcher durch die großen, negativen Profilwinkelabweichungen begünstigt wird.

Die gemessene Auskolkung in der Graufleckenfläche korreliert hingegen sehr gut mit den Kleinmoduligen und denen aus dem Vorgängervorhaben. Allgemein ergeben sich bei den 5-Achs-gefrästen Verzahnungen bezüglich der Graufleckigkeit ähnliche Verschleißtiefen bei gleichzeitig höherer Verschleißfläche. Eine Reduzierung der Einspritztemperatur von 90 °C auf 60 °C zeigt durch bessere Schmierungsbedingungen, insbesondere bei der mikrogeometrischen Oberfläche 5-Achsgefräster, großmoduliger Zahnräder, eine geringere Graufleckenfläche.

Durch die Entwicklung eines Programms zur Analyse von Oberflächen können der Verschleiß und die Ermüdung der Zahnflanken detaillierter untersucht und die Graufleckigkeit besser quantifiziert werden.

Insgesamt werden Gestaltungs- und Dimensionierungsgrenzen für Großverzahnungen aufgezeigt sowie Parameter für die 5-Achs-Bearbeitung von Großverzahnungen in Hinsicht auf die Graufleckentragfähigkeit ermittelt. Diese Ergebnisse können von KMUs angewendet werden, um eine wirtschaftliche Anwendung und Fertigung von Großverzahnungen mit entsprechend hohen Tragfähigkeiten sicherzustellen. Für die zahnrad- und getriebeherstellenden KMUs bietet sich durch die Umsetzung der aus diesem Forschungsprojekt resultierenden Ergebnisse die Möglichkeit der Qualitätssteigerung der jeweils produzierten und vermarkteten Produkte sowie die Einführung neuer Produkte.

Das Vorhaben IGF-Nr. 21284 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 Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.