Grundlegende Untersuchungen zur Geometrie und zum Betriebsverhalten von hochübersetzenden Hypoidverzahnungen

Forschungsthema

Kurztitel Hochübersetzende Hypoidgetriebe
Projektbeginn Q3/2022
Förderung FVA-Nr. 967/I, IGF-Nr. 22481 BG
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, BMWK
Projektpartner Institut für Maschinenelemente und Maschinenkonstruktion, IMM, TU Dresden
Kontakt Dr.-Ing. J. Pellkofer

Projektbeschreibung

Effizienzsteigerungen in der Antriebstechnik können einen erheblichen Beitrag zur Reduzierung der CO2-Emissionen und damit zum Erreichen der globalen Klimaschutzziele leisten. Daher werden intensive Bemühungen angestellt, Antriebsstränge unterschiedlichster Anwendungen hinsichtlich des Wirkungsgrades sowie der Tragfähigkeit zu optimieren. Im Rahmen dieser Maßnahmen ist neben der schrittweisen Optimierung bereits etablierter Maschinenelemente auch die Entwicklung neuer Konzepte, die sich beispielsweise durch neue Möglichkeiten in der Auslegung und Fertigung ergeben, notwendig. Ein Beispiel für neuartige Konzepte im Bereich der Verzahnungstechnik stellen hochübersetzende Hypoidgetriebe (HRH) mit Übersetzungen deutlich größer als 10 dar.

Aufgrund fehlender gesicherter Auslegungsmethoden sowie experimentell abgesicherter Erkenntnisse zum Betriebsverhalten dieser Verzahnungsart soll im Rahmen des Forschungsvorhaben „Hochübersetzende Hypoidgetriebe“ eine Methodik zur geometrischen Beschreibung hochübersetzender Hypoidgetriebe entwickelt werden. Darüber hinaus sollen grundlegende experimentelle Untersuchungen zur Tragfähigkeit und zum Wirkungsgrad dieser Verzahnungsart durchgeführt sowie Ansätze zur rechnerischen Abschätzung dieser Eigenschaften abgeleitet werden. Die so gewonnenen Erkenntnisse bilden die Grundlage für eine methodische Auslegung von hochübersetzenden Hypoidgetrieben und dienen der schnellen und belastbaren Abschätzung des Betriebsverhaltens in einem frühen Stadium der Verzahnungsauslegung. Darüber hinaus ist so auch ein Vergleich der Eigenschaften mit Schneckengetrieben ähnlicher Übersetzungen möglich.

Die Ergebnisse stehen den Endanwendern unmittelbar nach der Projektlaufzeit und ohne finanziellen Mehraufwand zur Verfügung. Mithilfe der neuen Berechnungsverfahren ist eine wirtschaftliche und effiziente Auslegung von hochübersetzenden Hypoidgetrieben möglich, die die Wettbewerbsfähigkeit KMU, im internationalen Umfeld stärkt.