Fertigungseinflüsse auf die Zahnfußtragfähigkeit einsatzgehärteter Verzahnungen mit Schleifbearbeitung im Zahnfußbereich
Forschungsthema
| Kurztitel | ToRoGrind |
| Projektbeginn | Q2/2025 |
| Förderung | FVA-Nr. 761/II, IGF-Nr. 01IF23923N Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, BMWE |
| Kontakt | Dr.-Ing. T. Tobie |
Projektbeschreibung
Die Zahnfußtragfähigkeit ist ein entscheidendes Kriterium für die Auslegung von Zahnradgetrieben. Um Zahnräder beanspruchungsgerecht dimensionieren zu können, sind zuverlässige Kenntnisse über die Festigkeitswerte der verwendeten Werkstoffe und Bearbeitungszustände unerlässlich. Ein Großteil der vorliegenden Wissensbasis in der Forschung und in praxisüblichen Berechnungsansätzen zur Zahnfußtragfähigkeit beruht auf Verzahnungen ohne Schleifbearbeitung im Zahnfußbereich. Untersuchungen zur Zahnfußtragfähigkeit mit vorliegender Schleifbearbeitung im Zahnfußbereich sind derzeit noch lückenhaft und die Ergebnisse zum Teil widersprüchlich. Das Forschungsziel dieses Vorhabens besteht daher in der Erweiterung der Wissensbasis über die komplexen Entstehungs- und Wirkzusammenhänge verschiedener Einflüsse auf die Zahnfußtragfähigkeit bei einsatzgehärteten Stirnrädern mit einer Schleifbearbeitung im Zahnfußbereich. Hierzu wird die Zahnfußtragfähigkeit unter systematischer Variation von Schleifabtrag und -verfahren, Baugröße, Strahlzustand sowie Legierungskomposition umfangreich theoretisch und experimentell untersucht. Begleitende Untersuchungen bezüglich des vorliegenden Werkstoffgefüges und der Bauteilcharakteristika erlauben, mögliche Quereinflüsse zwischen einzelnen Kenngrößen zu erfassen. Die gewonnenen Erkenntnisse helfen, das volle Tragfähigkeitspotential von Verzahnungen mit Schleifbearbeitung im Zahnfußbereich auszuschöpfen. Zahnräder lassen sich somit für die Fertigung prozesssicherer und für die Nutzungsphase beanspruchungsgerechter auslegen, sodass sich maßgebliche Vorteile hinsichtlich der Leistungsdichte ergeben. Insbesondere kleine und mittlere Unternehmen profitieren hiervon direkt, da mit dem gewonnenen Wissen bereits etablierte Fertigungsketten mit geringem Aufwand verbessert werden können. So lassen sich beispielsweise die Folgen einer ungewollten Schleifbearbeitung im Zahnfußbereich abgesicherter bewerten, was zu einer Minimierung von Ausschuss beiträgt.
Literatur