Die Ermittlung der Grübchentragfähigkeit bildet einen Grundnachweis der Verzahnungsauslegung. Maßgebende Einflüsse auf die Grübchenbildung üben dabei u.a. der Schmierstoff bzw. Schmierungszustand, die Zahnflankenrauheit und der Zahnradwerkstoff aus. Rohstoffkosten und Forderungen nach einem möglichst geringen Leistungsgewicht bedingen zunehmend den Einsatz moderner Schmierstoffe und Fertigungstechnologien, um die Zahnflankentragfähigkeit zu steigern. In den Forschungsvorhaben FVA 459/III [Kön19] sowie FVA 521/I [Kol10] und FVA 521/II [Kön17] wurden positive Einflüsse von synthetischen Schmierstoffen und Feinstbearbeitungsprozessen auf die Grübchentragfähigkeit belegt. Diese Tragfähigkeitssteigerungen können mit den aktuellen Normberechnungsverfahren nach ISO 6336 [ISO19] bzw. DIN 3990 [DIN87] jedoch nicht ausreichend abgebildet werden, da die zugrundeliegenden Faktoren lediglich von Nenngrößen abhängen und wesentliche Parameter außer Acht lassen.

Ziel des Vorhabens ist ein wissenschaftlich abgesicherter Ansatz zum Zusammenhang zwischen relevanten Schmierstoffeigenschaften, dem im Betrieb vorliegenden Schmierungszustand und der resultierenden Grübchentragfähigkeit. Durch umfangreiche experimentelle Untersuchungen, die mit theoretischen Modellvorstellungen abgeglichen werden, soll ein normfähiger Rechenansatz zur Berücksichtigung des Schmierungszustands in der Berechnung der Grübchentragfähigkeit erarbeitet werden.

Insbesondere für KMU ist das angestrebte, differenziertere Berechnungsverfahren von großem Interesse. Aufgrund begrenzter Kapazitäten sind ihnen eigene experimentelle Untersuchungen im beantragten Umfang nur schwer möglich. Sie profitieren von der umfassenderen Betrachtung und Anwendbarkeit des vorhandenen Wissens. Eine Verzahnungsauslegung mit einem Berechnungsansatz, der tragfähigkeitssteigernde Effekte u.a. durch synthetische Schmierstoffe oder optimierte Fertigungsverfahren berücksichtigen kann, hilft ihnen, wirtschaftlich und effizient zu fertigen.