Till Budde

Zusammenfassung: Der vorliegende Beitrag umfasst die Untersuchung und Simulation des Einflusses von Pressverbänden auf das Anregungsverhalten und die Zahnfußspannung von schrägverzahnten Stirnrädern mit kegelförmiger und zylindrischer Pressverbandgeometrie. Voruntersuchungen zeigten einen Einfluss des Pressverbands auf die Zahnfußspannungen und die Zahnflankengeometrie in Form einer Profillinien-Winkelabweichung. Die Beanspruchung im Zahnfuß gefügter Stirnräder umfasst neben den Spannungen resultierend aus der Belastung der Verzahnung ebenfalls die durch den Pressverband induzierte Spannung. Hierbei hat die Gestaltung der Radkörpergeometrie einen Einfluss auf den resultierenden Spannungszustand im Zahnfuß gefügter Stirnräder. Den genormten Berechnungsverfahren werden vereinfacht tendenziell steife Radkränze zugrunde gelegt, ohne die komplexe Geometrie des Radkranzes und steifigkeitsverändernde Randeffekte zu berücksichtigen. Das Leichtbaupotenzial und die Leistungsdichte gefügter Zahnräder werden aufgrund fehlender Berücksichtigung beliebiger Pressverbandgeometrien auf die Zahnbelastung unzureichend ausgeschöpft. Um diese Modellierungslücke zu schließen, wird eine Finite-Elemente-Berechnungsmethodik entwickelt, die den Einfluss dünnwandiger, geometrisch flexibler Querpressverbände auf die Zahnbelastung abbildet. Der Fokus der Methode liegt auf der Erfassung der Zahnfußspannung unter Berücksichtigung des Pressverbandeinflusses mit freien Radkörpergeometrien. Mit der Berechnungsmethode wird neben dem Einsatzverhalten gefügter Stirnräder zudem die Mikrogeometrieänderung der Zahnflanke infolge des Pressverbandes realitätsnah abgebildet.