Tribologisch optimierte Auslegung von Innenverzahnungen
Forschungsthema
| Kurztitel | Tribologisch optimierte Innenverzahnung |
| Projektbeginn | Q2/2019 |
| Förderung | FVA-Nr. 482/V, IGF-Nr. 22065 N/1 Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, BMWK |
| Kontakt | Dr.-Ing. T. Tobie |
Projektbeschreibung
Innenverzahnungen bieten, im Gegensatz zu Außenverzahnungen, die Möglichkeit den Wälzpunkt C außerhalb der Eingriffsstrecke der Verzahnung zu legen. Damit können, je nach Auslegung, entweder am Planeten oder am Hohlrad negatives spezifisches Gleiten vollständig vermieden bzw. die Beträge des negativen spezifischen Gleitens deutlich reduziert werden. Dadurch besteht die Möglichkeit, die Grauflecken-, Grübchen- und Verschleißtragfähigkeit von Innenverzahnungen gezielt zu beeinflussen. Ergebnisse systematischer Untersuchungen zu diesen Einflussgrößen liegen bisher allerdings nicht vor. Die Tragfähigkeitsreserven der Werkstoffe im Bereich positiven spezifischen Gleitens sind nicht quantifiziert und existierende Berechnungsverfahren zur Flankentragfähigkeit sind für Verzahnungen mit einem außerhalb der Eingriffsstrecke liegenden Wälzpunkt nicht verifiziert.
Im hier beantragten Forschungsvorhaben sollen daher umfangreiche theoretische und experimentelle Untersuchungen zum Einfluss der Lage des Wälzpunktes und der Gleitverhältnisse auf der Zahnflanke an Innenverzahnungen durchgeführt werden. Es werden anhand der Ergebnisse Tragfähigkeitskennwerte und Grenzbelastbarkeiten für verschiedene praxisrelevante Werkstoffpaarungen abgeleitet. Darauf basierend werden die bestehenden Berechnungsverfahren zur Grübchen-, Grauflecken-, und Verschleißtragfähigkeit überprüft und ggf. erweitert. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden somit die Grundlage für eine Erweiterung bestehender Normberechnungsverfahren. Durch Erweiterung der bestehenden Berechnungsverfahren besteht im Anschluss an dieses Vorhaben vor allem für KMUs die Möglichkeit, die gewonnenen Ergebnisse schnell in die praktische Anwendung umzusetzen, da auf die Durchführung von zeit- und kostenintensiven Prüfstandversuchen u.U. fast vollständig verzichtet werden kann.