Vergleichbarkeit experimentell ermittelter Tragfähigkeitskennwerte für Kunststoffzahnräder

Forschungsthema

Kurztitel Vergleichbarkeit Kunststoffzahnräder
Projektbeginn Q1/2023
Förderung

FVA-Nr. 997/I
Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V., FVA

Projektpartner

Lehrstuhl für Maschinenelemente, Getriebe und Tribologie, MEGT, TU Kaiserslautern

Lehrstuhl für Kunststofftechnik, LSK, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Kontakt Dr.-Ing. T. Tobie

Projektbeschreibung

Zur Ermittlung von Festigkeitskennwerten von Kunststoffzahnrädern werden heute unterschiedlichste Prüfkörper und Prüfstände eingesetzt. Hinsichtlich der Betriebsbedingungen und der Auswertemethodik liegen jedoch deutliche Unterschiede vor. Es existieren bislang keine qualifizierten Aussagen zur Vergleichbarkeit der auf unterschiedlichen Prüfständen ermittelten Kennwerte. Darüber hinaus sind Prüf- und Auswertemethoden bislang nicht endgültig standardisiert. Weiter liegt ein signifikanter Temperatureinfluss auf die Zahnradtragfähigkeit vor, der jedoch im Formelwerk zur Zahnradtragfähigkeitsberechnung nicht ausreichend berücksichtigt wird. Durch die Zusammenführung und den direkten Vergleich unterschiedlicher Prüfkonzepte, Prüfkörper und den damit ermittelten Festigkeitswerten können Aussagen zur Vergleichbarkeit von experimentell ermittelten Tragfähigkeitskennwerten getroffen werden. Zusätzlich steht nach Abschluss des Vorhabens eine Datenbasis experimentell ermittelter Festigkeitskennwerte zur Verfügung, die in späteren Normungsarbeiten zur Erweiterung analytischer Berechnungsansätze (z. B. Berücksichtigung der Temperatur bei der Zahnfußtragfähigkeitsberechnung) herangezogen werden kann. Das Forschungsvorhaben dient damit als Basis und legt die Grundlagen für die spätere Weiterentwicklung der Tragfähigkeitsrechnung von Kunststoffzahnrädern im Umfeld der DIN 3990.