Untersuchungen über die Zahnfußtragfähigkeit von Kegelradgetrieben

Kegelradstufen werden im Leistungsgetriebebau dann einge setzt, wenn es darauf ankommt, Drehbewegungen und Drehmo mente zwischen zwei sich kreuzenden Wellen bei moglichst geringen Leistungsverlusten zu Ubertragen. Unter den Gesichtspunkten der Wirtschaftlichkeit haben die se Getriebe die Forderung nach einer maximalen Leistungs Ubertragung bei groBtmoglicher Betriebssicherheit und ge ringst moglichem Bauvolumen zu erfUllen. Neben der funktionsgerechten und fertigungstechnisch gUnsti gen Gestaltung ist die betriebssichere Dimensionierung der Getriebe daher die wichtigste Aufgabe 'im Konstruktionsbe reich. In der Praxis liegen dem Konstrukteur beim Entwurf eines Getriebes zwar h~ufig Erfahrungen von verwandten Problemlosungen vor" genaue Informationen Uber die spezi fischen Eigenschaften der Neukonstruktion erhlHt er jedoch erst durch die versuchstechnische Erprobung oder durch - ne bis ins Detail gehende Berechnung. Die experimentelle Analyse mehrerer Getriebevarianten im Hinblick auf die beste Losung ist zeitraubend und teuer, so daB sie im all gemeinen nur bei sehr groBen Serien angewandt werden kann. DemgegenUber bietet die Berechnung die Moglichkeit, bestimm te Eigenschaften des Getriebes, die fUr seine Leistungsf~hig keit von entscheidender Bedeutung sind, ohne allzu groBen Kostenaufwand zu bestimmen. Erfolg oder MiBerfolg einer solchen Vorgehensweise h~ngt allerdings in starkem MaBe da von ab, wie genau die teilweise komplizierten Zusammenh~nge durch die angewandten Berechnungsverfahren getroffen werden. Die Entwicklung und Verbesserung der einschl~gigen Berech nungsverfahren ist daher ein zentrales Anliegen zur Erhohung der Wirtschaftlichkeit von Zahnradgetrieben.

Klappentext

Kegelradstufen werden im Leistungsgetriebebau dann einge­ setzt, wenn es darauf ankommt, Drehbewegungen und Drehmo­ mente zwischen zwei sich kreuzenden Wellen bei moglichst geringen Leistungsverlusten zu Ubertragen. Unter den Gesichtspunkten der Wirtschaftlichkeit haben die­ se Getriebe die Forderung nach einer maximalen Leistungs­ Ubertragung bei groBtmoglicher Betriebssicherheit und ge­ ringst moglichem Bauvolumen zu erfUllen. Neben der funktionsgerechten und fertigungstechnisch gUnsti­ gen Gestaltung ist die betriebssichere Dimensionierung der Getriebe daher die wichtigste Aufgabe 'im Konstruktionsbe­ reich. In der Praxis liegen dem Konstrukteur beim Entwurf eines Getriebes zwar h~ufig Erfahrungen von verwandten Problemlosungen vor" genaue Informationen Uber die spezi­ fischen Eigenschaften der Neukonstruktion erhlHt er jedoch erst durch die versuchstechnische Erprobung oder durch - ne bis ins Detail gehende Berechnung. Die experimentelle Analyse mehrerer Getriebevarianten im Hinblick auf die beste Losung ist zeitraubend und teuer, so daB sie im all­ gemeinen nur bei sehr groBen Serien angewandt werden kann. DemgegenUber bietet die Berechnung die Moglichkeit, bestimm­ te Eigenschaften des Getriebes, die fUr seine Leistungsf~hig­ keit von entscheidender Bedeutung sind, ohne allzu groBen Kostenaufwand zu bestimmen. Erfolg oder MiBerfolg einer solchen Vorgehensweise h~ngt allerdings in starkem MaBe da­ von ab, wie genau die teilweise komplizierten Zusammenh~nge durch die angewandten Berechnungsverfahren getroffen werden. Die Entwicklung und Verbesserung der einschl~gigen Berech­ nungsverfahren ist daher ein zentrales Anliegen zur Erhohung der Wirtschaftlichkeit von Zahnradgetrieben.

Inhalt
1.1 Einleitung.- 1.2 Zielsetzung.- 2. Lastbedingte Verformungen und Tragbildverlagerungen in Kegelradgetrieben.- 2.1 Lastbedingte Verformungen in Kegelradgetrieben.- 2.2 Verlagerungsfähigkeit unterschiedlicher Verzahnungen.- 2.3 Lastbedingte Tragbildverlagerungen.- 3. Untersuchung der Zahnfußtragfähigkeit von Kegelradgetrieben.- 3.1 Prüfstände.- 3.2 Auslegung der Prüfgetriebe.- 3.3 Einfluß der Verzahnungsgeometrie auf die Zahnfußtragfähigkeit.- 4. Berechnung der Kegelradgeometrie.- 4.1.1 Simulation des Erzeugungsvorgangs.- 4.1.2 Beschreibung des Erzeugungsrades.- 4.2 Strukturaufteilung und automatische Datengenerierung.- 5. Berechnung von Verformungen und Spannungen.- 5.1 Die Methode finiter Elemente.- 5.2 Verformungsberechnung.- 5.3 Spannungsberechnung.- 6. Berechnung des Geometrieeinflusses auf die Zahnfußspannungen.- 6.1 Berechnung des Geometrieeinflusses bei vorgegebener Lastverteilung.- 6.2 Untersuchungen zur Bestimmung der Lastverteilung.- 6.3 Folgerungen für die Auslegung von Kegelradgetrieben.- 7. Literaturverzeichnis.