Hohe Übermaße bei Pressverbindungen II
FVA 810 II | IGF-Nr. 01|F22041 N
Untersuchungen zur Anwendbarkeit hoher Übermaße bei zylindrischen Pressverbindungen in der industriellen Praxis
Eine Steigerung der Leistungsdichte, durch die Reduzierung von Bauraum und Masse, steht in vielen Bereichen der Forschung und Entwicklung im Fokus. Bei antriebstechnischen Systemen kann die Leistungsdichte beispielsweise durch eine Erhöhung der Übertragbarkeit von Welle-Nabe-Verbindungen gesteigert werden. Einer der wichtigsten Vertreter dieser Gruppe sind Pressverbindungen, für die eine signifikante Steigerung der Übertragbarkeit unter anderem durch eine Vergrößerung des Übermaßes erzielt werden kann. Ein thermisches Fügen (Querpressverband) dieser Übermaße ist aufgrund von Fügetemperaturen, die oberhalb der Anlasstemperaturen von praxisrelevanten Werkstoffen liegen, in der Regel nicht möglich, weshalb sich diese technisch sinnvoll als Längspressverband umsetzen lassen. Das Einpressen hat jedoch zur Folge, dass die Nabe durch die Wellenfase unerwünscht plastisch verformt wird. Dies kann in der Folge zu einem Fugendruckverlust führen.
Um das Steigerungspotenzial hinsichtlich der Übertragungsfähigkeit von Pressverbindungen mit hohem Übermaß in der Praxis ausnutzen zu können, wurden im Rahmen des FVA-Forschungsvorhabens Nr. 810 II Untersuchungen durchgeführt, die sich auf die Optimierung des Fügevorgangs und der Fügegeometrie von Außen- und Innenteil fokussieren. Außerdem wurde die Möglichkeit zum Einsparen von Feinbearbeitungsschritten bei der Herstellung und die Drehmomentübertragung von elastisch-plastisch beanspruchten Pressverbindungen untersucht.
Die Untersuchungen lieferten für verschiedene praxisrelevante Werkstoffe Ausle-gungsgrenzen und erzielbare Fugendrücke (s.h, Bild), die um bis zu 300 % gegen-über einer vergleichbaren elastisch ausgelegten Verbindung gesteigert werden können. Zusammen mit wichtigen Erkenntnissen zum Fügen und Lösen, zur Wahl von Toleranzen und Geometrieparametern und den Einflussgrößen auf den Haftreibwert liefert das Forschungsvorhaben einen wichtigen Beitrag für den sicheren Einsatz von elastisch-plastisch ausgelegten Pressverbindungen in der industriellen Praxis.
Das IGF-Vorhaben IGF-Nr. 01|F22041 N der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages mit den Mitteln der IGF gefördert.
