Untersuchungen an Zahnradgetrieben und Verzahnmaschinen: Lebensdaueruntersuchungen an Zahnradgetrieben

Geringe Geräuschabstrahlung, gleichförmige Bewegungsübertragung und ausreichende Sicherheit gegen Zahnradschäden gehören zu den wichtigsten Anforderungen, die an moderne Zahnradgetriebe gestellt werden. Diese Anforderungen werden im wesent lichen durch richtige Werkstoff auswahl und durch eine hohe Verzahnungsqualität er füllt. Darüber hinaus wird bei Hochleistungsgetrieben in zunehmendem Maße ein niedriges Leistungsgewicht und damit eine möglichst kleine Bauweise angestrebt. Da die Drehzahlbereiche i. a. als gegeben anzusehen sind, bleibt zur Leistungssteigerung ledig lich der Weg über höhere Drehmomente. Die größten Momente können bei dem heu tigen Stand der Werkstoff-und Fertigungstechnik durch Getriebe mit gehärteten Zahn rädern übertragen werden. Zur Vermeidung von Getriebeausfällen ist eine sorgfältige Erfassung aller Einflußgrößen auf die Getriebebelastung und -lebensdauer sowie eine möglichst genaue Kenntnis der Tragfähigkeitskennwerte und der Ursachen für Zahn radschäden erforderlich. Die Lebensdauer ungehärteter Zahnräder wird zumeist durch die Grübchenbildung be grenzt, und die Zahnflankentragfähigkeit stellt die Belastungsgrenze dar. In den bis herigen Untersuchungen wurden die Auswirkungen einer Reihe von Einflußgrößen auf die Flankentragfähigkeit ermittelt. Diese Ergebnisse lassen sich jedoch nicht ohne weiteres auf gehärtete Zahnräder übertragen, da gehärtete Räder in den meisten Fällen nicht durch Flankenverschleiß, sondern durch Zahnbruch erliegen. Als Berechnungs grundlage für die Auslegung von gehärteten Zahnradgetrieben ist somit die Zahnfuß festigkeit heranzuziehen. Sie wird in erster Linie von der Verzahnungsgeometrie, dem Zahnradwerkstoff, dem Härteverfahren, der Ausbildung der Härtezone und der Ober flächenhärte in der Zahnfußausrundung, von Verzahnungsfehlern und auch von der Ausbildung der Zahnfußausrundung und des Zahngrundes bestimmt.

Klappentext

Geringe Geräuschabstrahlung, gleichförmige Bewegungsübertragung und ausreichende Sicherheit gegen Zahnradschäden gehören zu den wichtigsten Anforderungen, die an moderne Zahnradgetriebe gestellt werden. Diese Anforderungen werden im wesent­ lichen durch richtige Werkstoff auswahl und durch eine hohe Verzahnungsqualität er­ füllt. Darüber hinaus wird bei Hochleistungsgetrieben in zunehmendem Maße ein niedriges Leistungsgewicht und damit eine möglichst kleine Bauweise angestrebt. Da die Drehzahlbereiche i. a. als gegeben anzusehen sind, bleibt zur Leistungssteigerung ledig­ lich der Weg über höhere Drehmomente. Die größten Momente können bei dem heu­ tigen Stand der Werkstoff-und Fertigungstechnik durch Getriebe mit gehärteten Zahn­ rädern übertragen werden. Zur Vermeidung von Getriebeausfällen ist eine sorgfältige Erfassung aller Einflußgrößen auf die Getriebebelastung und -lebensdauer sowie eine möglichst genaue Kenntnis der Tragfähigkeitskennwerte und der Ursachen für Zahn­ radschäden erforderlich. Die Lebensdauer ungehärteter Zahnräder wird zumeist durch die Grübchenbildung be­ grenzt, und die Zahnflankentragfähigkeit stellt die Belastungsgrenze dar. In den bis­ herigen Untersuchungen wurden die Auswirkungen einer Reihe von Einflußgrößen auf die Flankentragfähigkeit ermittelt. Diese Ergebnisse lassen sich jedoch nicht ohne weiteres auf gehärtete Zahnräder übertragen, da gehärtete Räder in den meisten Fällen nicht durch Flankenverschleiß, sondern durch Zahnbruch erliegen. Als Berechnungs­ grundlage für die Auslegung von gehärteten Zahnradgetrieben ist somit die Zahnfuß­ festigkeit heranzuziehen. Sie wird in erster Linie von der Verzahnungsgeometrie, dem Zahnradwerkstoff, dem Härteverfahren, der Ausbildung der Härtezone und der Ober­ flächenhärte in der Zahnfußausrundung, von Verzahnungsfehlern und auch von der Ausbildung der Zahnfußausrundung und des Zahngrundes bestimmt.

Inhalt

1. Einleitung.- 2. Belastungsgrenzen und Zahnradschäden an Stirnrädern.- 3. Ermittlung der Tragfähigkeit gehärteter Stirnräder.- 4. Einfluß von Eingriffsteilungsfehlern auf die Tragfähigkeit gehärteter Stirnräder.- 5 Einfluß von Flankenrichtungsfehlern auf die Tragfähigkeit gehärteter Stirnräder.- 6 Einfluß der Ausbildung der Zahnfußausrundung auf die Tragfähigkeit gehärteter Stirnräder.- 7. Zusammenfassung.- 8. Literaturverzeichnis.- 9. Abbildungsanhang.