Entwicklung effizienter Einlaufmethoden zur Steigerung der Flankentragfähigkeit von Zahnrädern - experimentelle Untersuchung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bernd-Robert Höhn
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 200517625

Unter Einlaufmethode wird die Konditionierung von Wälzkörperoberflächen durch Betrieb einer Wälzpaarung bei ausgewählten Betriebsbedingungen verstanden. Einlauf führt zu einem Glätten der höchsten Rauheitserhebungen und damit zu einer Veränderung der Oberflächentopographie der Wälzkörperoberflächen. Eine optimierte Einlaufmethode kann ohne konstruktiven Aufwand an Verzahnungen zu einer wesentlichen Steigerung der Flankentragfähigkeit und damit zum effizienten Betrieb von Zahnradstufen beitragen. Maßgeblich für eine positive Wirkung sind die Reduzierung der Oberflächenrauheit sowie der Aufbau tribologisch wirksamer Schichten während des Einlaufs. Im Fokus der Untersuchungen stehen die Schadensformen Warmfressen und Grübchen. Ziel ist es Richtlinien für die Gestaltung von Einlaufmethoden zu erarbeiten, die zu einer für die Zahnflankentragfähigkeit günstigen Oberflächenbeschaffenheit führen ohne dabei eine kritische Vorschädigung im oberflächennahen Werkstoffbereich zu verursachen. In experimentellen Untersuchungen an Scheiben und Zahnrädern wird der Einfluss der Betriebsbedingungen und der Schmierstoffadditivierung auf die Entwicklung der Oberfläche und des oberflächennahen Werkstoffbereichs untersucht. Die experimentellen Untersuchungen werden durch simulationstechnische Betrachtungen der geschmierten Wälzkontakte durch den Kooperationspartner ergänzt. Das Potential eines optimalen Einlaufs zur Tragfähigkeitssteigerung wird in Zahnradlaufversuchen quantifiziert.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1551: Ressourceneffiziente Konstruktionselemente
• Beteiligte Personen: Professor Dr.-Ing. Dirk Bartel; Professor Dr.-Ing. Ludger Deters; Professor Dr.-Ing. Karsten Stahl