Der Einfluß der Fertigungsgenauigkeit und der Schmierfilmausbildung auf die Flankentragfähigkeit ungehärteter Stirnräder

Im modernen Zahnradgetriebe bau besteht die Tendenz, hohe Leistungen bei ge ringstem Bauvolumen zu übertragen. Das läßt sich durch hohe Drehzahlen bzw. Drehmomente erreichen. Für Großgetriebe, insbesondere Schiffs-und Walzwerksgetriebe, tritt neben der übertragbaren Leistung noch die Lebensdauer als wichtiger Faktor zur Beurtei lung eines Getriebes hinzu. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen soll ein Schiffs-oder Kraftwerksgetriebe die Lebensdauer der gesamten Anlage erreichen, die im allge meinen mehr als 20 Jahre beträgt. Es werden also bei der Veranschlagung der Lebensdauer derartiger Anlagen wesentlich längere Zeiträume zugrunde gelegt als z. B. bei den im Vergleich hierzu relativ kurzlebigen PKW-Schaltgetrieben. Um die Lebensdauer eines Zahnrades bestimmen zu können, muß die Dauerwälz festigkeit der Zahnflanken bekannt sein. Sie stellt eine Werkstoffkenngröße dar, die in entscheidendem Maße durch die Verzahnungsgeometrie und die Verzah nungsgenauigkeit beeinflußt wird. Sie steht insbesondere auch in engem Zu sammenhang mit einer weiteren Werkstoffkenngröße, der Zahnfußfestigkeit, die für die Dimensionierung einer Verzahnung im Hinblick auf die zu übertragende Leistung entscheidend ist. 2 Bei gehärteten Zahnrädern mit Brinellhärten größer als 600 kpjmm ist im allge meinen die Zahnfußfestigkeit, bei ungehärteten die Flankenfestigkeit als Be lastungsgrenze maßgebend. In Getrieben großer Leistung, z. B. Schiffs-und Walzwerksgetrieben verwendet man wegen der großen Abmessungen vorwiegend ungehärtete Räder. Für die Auslegung von Groß getrieben ist daher die Kenntnis der Flankenfestigkeit gegen Pittingbildung entscheidend.

Klappentext

Im modernen Zahnradgetriebe bau besteht die Tendenz, hohe Leistungen bei ge­ ringstem Bauvolumen zu übertragen. Das läßt sich durch hohe Drehzahlen bzw. Drehmomente erreichen. Für Großgetriebe, insbesondere Schiffs-und Walzwerksgetriebe, tritt neben der übertragbaren Leistung noch die Lebensdauer als wichtiger Faktor zur Beurtei­ lung eines Getriebes hinzu. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen soll ein Schiffs-oder Kraftwerksgetriebe die Lebensdauer der gesamten Anlage erreichen, die im allge­ meinen mehr als 20 Jahre beträgt. Es werden also bei der Veranschlagung der Lebensdauer derartiger Anlagen wesentlich längere Zeiträume zugrunde gelegt als z. B. bei den im Vergleich hierzu relativ kurzlebigen PKW-Schaltgetrieben. Um die Lebensdauer eines Zahnrades bestimmen zu können, muß die Dauerwälz­ festigkeit der Zahnflanken bekannt sein. Sie stellt eine Werkstoffkenngröße dar, die in entscheidendem Maße durch die Verzahnungsgeometrie und die Verzah­ nungsgenauigkeit beeinflußt wird. Sie steht insbesondere auch in engem Zu­ sammenhang mit einer weiteren Werkstoffkenngröße, der Zahnfußfestigkeit, die für die Dimensionierung einer Verzahnung im Hinblick auf die zu übertragende Leistung entscheidend ist. 2 Bei gehärteten Zahnrädern mit Brinellhärten größer als 600 kpjmm ist im allge­ meinen die Zahnfußfestigkeit, bei ungehärteten die Flankenfestigkeit als Be­ lastungsgrenze maßgebend. In Getrieben großer Leistung, z. B. Schiffs-und Walzwerksgetrieben verwendet man wegen der großen Abmessungen vorwiegend ungehärtete Räder. Für die Auslegung von Groß getrieben ist daher die Kenntnis der Flankenfestigkeit gegen Pittingbildung entscheidend.

Inhalt

1. Einleitung.- 2. Berechnung der Flankenbeanspruchung einer fehlerfreien Verzahnung.- 3. Einfluß von Eingriffsteilungsfehlern auf den Zahnkraftverlauf und die Flankentragfähigkeit.- 4. Einfluß von Flankenformfehlern auf den Zahnkraftverlauf und die Flankentragfähigkeit.- 5. Einfluß von Oberflächenrauhigkeiten auf die Flankentragfähigkeit.- 6. Ergebnisse von Untersuchungen über die Flankentragfähigkeit an Hand praktischer Beispiele mit unterschiedlichen Fertigungsgenauigkeiten.- 7. Die Flankentragfähigkeit von Zahnrädern mit Novikov-Verzahnung.- 8. Der Einfluß der hydrodynamischen Schmierfilmbildung auf die Flankentragfähigkeit.- Zusammenfassung.