Bestimmung von Getriebeverformungen und Flankenrichtungskorrekturen mehrstufiger Zahnradgetriebe

Die im Getriebebau realisierten Gewichts- und GroBenein sparungen fuhren einerseits zu groBen Kostenersparnissen, andererseits jedoch zu Beanspruchungen, die an die Gren zen der Belastbarkeit heranreichen. Die Forderungen hin sichtlich einer hohen Lebensdauer der Getriebe mussen je doch weiterhin erfullt sein. Dies ist beispielsweise fur Turbogetriebe in Kraftwerks anlagen und Antriebe der Rohstoff- und metallverarbeiten den Industrie (z. B. Drehofen- und Walzwerksantrieben) von Bedeutung, wo eine sehr hohe LebenSdauer bei extremen Be lastungen gefordert wird. Die Praxis zeigt, daB trotz Einsatz modernster Berechnungs methoden und Berucksichtigung groBer Sicherheitsfaktoren fruhzeitig Schadensfille zu verzeichnen sind, die in den Unternehmen zu groBen verlusten fuhren. Grunde dieser Schadensfille sind hiufig dynamische Zusatz belastungen und auch fertigungstechnisch bedingte und last bedingte Flankenrichtungsfehler, welche durch zu geringe Steifigkeiten der Getriebebauteile hervorgerufen werden. Infolge der Bestrebungen im Getriebebau zu groBeren Lei stungen bei kleineren Bauweisen kommt es daruber hinaus zu Temperaturbelastungen, welche wiederum erhebliche thermisch bedingte Verformungen hervorrufen kOnnen. Zur sicheren Di mensionierung der Zahnradgetriebe ist daher eine hinrei chend genaue Vorausberechnung der lastbedingten Verformun gen erforderlich. Bei Kenntnis der lastbedingten Verformun gen ist es dann moglich, ihren tragfihigkeitsmindernden EinfluB durch geeignete Korrekturen an den Verzahnungen zu kompensieren.

Autorentext
Prof.Dr.-Ing.Dr.-Ing.E.h.M.Weck war Inhaber des Lehrstuhles für Werkzeugmaschinen, Direktor des Laboratoriums für Werkzeugmaschinen und Betriebslehre (WZL) der RWTH Aachen und Direktoriumsmitglied des Fraunhofer-Institutes für Produktionstechnologie (IPT) in Aachen, in welchem er die Abteilung Produktionsmaschinen leitete.

Klappentext

Die im Getriebebau realisierten Gewichts- und GroBenein­ sparungen fuhren einerseits zu groBen Kostenersparnissen, andererseits jedoch zu Beanspruchungen, die an die Gren­ zen der Belastbarkeit heranreichen. Die Forderungen hin­ sichtlich einer hohen Lebensdauer der Getriebe mussen je­ doch weiterhin erfullt sein. Dies ist beispielsweise fur Turbogetriebe in Kraftwerks­ anlagen und Antriebe der Rohstoff- und metallverarbeiten­ den Industrie (z. B. Drehofen- und Walzwerksantrieben) von Bedeutung, wo eine sehr hohe LebenSdauer bei extremen Be­ lastungen gefordert wird. Die Praxis zeigt, daB trotz Einsatz modernster Berechnungs­ methoden und Berucksichtigung groBer Sicherheitsfaktoren fruhzeitig Schadensfille zu verzeichnen sind, die in den Unternehmen zu groBen verlusten fuhren. Grunde dieser Schadensfille sind hiufig dynamische Zusatz­ belastungen und auch fertigungstechnisch bedingte und last­ bedingte Flankenrichtungsfehler, welche durch zu geringe Steifigkeiten der Getriebebauteile hervorgerufen werden. Infolge der Bestrebungen im Getriebebau zu groBeren Lei­ stungen bei kleineren Bauweisen kommt es daruber hinaus zu Temperaturbelastungen, welche wiederum erhebliche thermisch bedingte Verformungen hervorrufen kOnnen. Zur sicheren Di­ mensionierung der Zahnradgetriebe ist daher eine hinrei­ chend genaue Vorausberechnung der lastbedingten Verformun­ gen erforderlich. Bei Kenntnis der lastbedingten Verformun­ gen ist es dann moglich, ihren tragfihigkeitsmindernden EinfluB durch geeignete Korrekturen an den Verzahnungen zu kompensieren.

Inhalt

1. Einleitung.- 2. Stand der Technik.- 3. Digitalrechner-Programme zur Ermittlung von Getriebeverformungen.- 4. Ermittlung Verformungsbedingter Flankenrichtungskorrekturen.- 5. Berechnungs-Beispiele.- 6. Zusammenfassung.- 7. Literaturverzeichnis.- 8. Abbildungen.