Weiterführende Untersuchungen zur Berücksichtigung der Mikrogeometrie in Tragfähigkeitsberechnungen der Normmethode B
Forschungsthema
| Kurztitel | KNplus |
| Projektbeginn | Q3/2022 |
| Förderung | FVA-Nr. 49/XV Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V., FVA |
| Kontakt | Dr.-Ing. J. Pellkofer |
Projektbeschreibung
In der aktuellen Norm ISO 10300:2014 zur Bestimmung der Tragfähigkeit von Kegelrad- und Hypoidverzahnungen wird als Berechnungsgrundlage eine Ersatz-Stirnradverzahnung definiert. Durch die Anwendung der Ersatz-Stirnradverzahnung wird die bestmögliche Abbildung des Zahneingriffs von Kegelrad- und Hypoidverzahnungen angestrebt. Die Berücksichtigung des Einflusses der Mikrogeometrie erfolgt mit einem Lastverteilungsexponenten e, welcher zur Berechnung des Lastverteilungsfaktors ZLS verwendet wird. Dieser unterscheidet zwischen zwei diskreten Zuständen mit kleiner und großer Höhenballigkeit. Eine Definition zu den Begriffen kleine und große Höhenballigkeit liegt nicht vor. In dem Vorgängerforschungsvorhaben hat sich die Detaillierung des Lastverteilungsexponenten e als nicht zielführend herausgestellt, um den Einfluss der Höhenballigkeit auf die Flankenbeanspruchung in ausreichendem Maße zu berücksichtigen. Daher sollen nun mögliche Lösungsansätze zur optimierten Berücksichtigung des Einflusses der Mikrogeometrie auf die Flankenbeanspruchung identifiziert werden, die eine entsprechende Modifikation der aktuellen Berechnungsmethode B der ISO 10300:2014 ermöglichen.
Zusätzlich soll das Verhalten der Berechnungsmethode ISO 10300-2:2014 bei ansteigendem Spiralwinkel untersucht werden. Aktuelle Beobachtungen bei der Anwendung der ISO 10300-2:2014 zeigen, dass, entgegengesetzt zu Erfahrungswerten und alternativen Berechnungsmethoden, die Grübchensicherheit bei steigendem Spiralwinkel abnimmt.
Im Rahmen der Anwendung von standardisierten Berechnungsmethoden verschiedener Normungsgesellschaften zur Tragfähigkeits-bestimmung von Kegelradverzahnungen treten teils deutliche Unterschiede in den Berechnungsergebnissen auf. Es soll eine Berechnungsstudie unter Verwendung verschiedener, standardisierter Berechnungsverfahren durchgeführt werden, um Unterschiede zu identifizieren und deren Einfluss auf die Berechnungsergebnisse zu verdeutlichen. Begleitend hierzu sollen die neu veröffentlichten Berechnungsverfahren nach ISO/TS 10300-20 und ANSI/AGMA 2003-D19 in KNplus implementiert und den FVA Mitgliedern zur An-wendung zur Verfügung gestellt werden.
Um weiterhin die Benutzerfreundlichkeit und die Softwarequalität des Kegelradnormprogramms KNplus gewährleisten zu können, sollen im Rahmen des Forschungsvorhabens Programmoptimierungen durchgeführt werden.