Kontaktsimulation und Zustandsmessungen zur Ermittlung der Lebensdauer von Kronenradradgetrieben

Forschungsthema

Kurztitel Lebensdauerprognose und -überwachung bei Kronenrädern
Projektbeginn Q4/2019
Förderung BFS AZ-1379-19
Bayerische Forschungsstiftung, BFS
Projektpartner ebm-papst St. Georgen GmbH & Co. KG
Kontakt Dr.-Ing. M. Otto

Projektbeschreibung

Kronenradgetriebe bieten wegen ihrer kompakten Bauweise sowie ihres hohen Wirkungsgrades erhebliches Potential zur Konstruktion leistungsfähiger Antriebe. Aufgrund fehlender Auslegungsnormen ist der Aufwand bei der Erschließung neuer Anwendungsfelder für Kronenradgetriebe hoch. Trotzdem haben sich Kronenradgetriebe z.B. für Türantriebe im Bahnbereich aufgrund der Bauraumvorteile etabliert. Allerdings werden in diesem und anderen Anwendungsbereichen Winkelgetriebe immer stärker passend zu den Anforderungen der Anwendung maßgeschneidert. Im Fall von Kegelrad- oder Schneckengetrieben werden dazu praxisüblich über die genormten, einfacheren Rechenverfahren hinaus örtliche, mechanisch umfangreiche Zahnkontaktanalyseverfahren eingesetzt. Um die Vorteile dieser örtlichen Verfahren auch für Kronenradgetriebe analog nutzen zu können, sind ähnlich zielgerichtete und validierte Berechnungs- und Auslegungsmethoden erforderlich. Trotz unterschiedlicher in der Literatur beschriebener Ansätze fehlt ein entsprechendes Rechenverfahren.

Die Entwicklung von Berechnungsalgorithmen, die Erstellung eines Berechnungsprogramms und dazugehörige Validierungsversuche, inklusive Körperschallmessung, zur Lebensdauerprognose und -überwachung sollen die Erschließung neuer Anwendungsfelder für Kronenradgetriebe vorantreiben. Als effiziente Fertigungsalternative wird das Wälzfräsen von Kronenrädern untersucht. Mit diesem grundlegenden und umfassenden Konzept geht der Forschungsantrag deutlich über eine reine Produktentwicklung hinaus, der maßgebliche Inhalt ist die wissenschaftliche Forschung.

 

Literatur

[Zei17] Zeitlauf: Prospekt EtaCrown. Zeitlauf (2017).