Bemessungskriterien und Bemessungsmethode für Mechanismen mit oszillierendem Gleitkontakt anhand der Mitnehmerverzahnung von Zahnkupplungen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Ludger Deters; Professor Dr.-Ing. Günter Kunze
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 218274019

Zahnkupplungen dienen bei axialem, radialem und angularem Versatz von momentübertragenden Wellen zu deren Verbindung, wobei das Übertragungsverhalten der Zahnkupplungen vom Auslenkungswinkel der Verzahnungsachsen bestimmt wird. Bei Auslenkungswinkeln von Ɛ ≥ 0,5° ist erfahrungsgemäß die beanspruchte Verzahnung tribologisch, d.h. schmierungstechnisch, gut beherrschbar, was in Vorarbeiten experimentell gezeigt werden konnte. Das beantragte Forschungsthema dient dem Aufzeigen von Möglichkeiten der betriebssicheren Realisierung von extrem kleinen Auslenkungswinkeln. Sie rufen einen oszillierenden Gleitkontakt mit sehr kurzen Gleitwegen und entsprechend geringen Gleitgeschwindigkeiten hervor. Die dabei entstehende Pressungsüberlappung führt zur starken Beeinflussung des Tribozustandes (Schmierstoffzufuhr) und erfordert im Zusammenhang mit der Umgestaltung der Verzahnung die Lösung des tribologischen Schwing-Reibverschleiß- Problems. Auf Basis von Vorarbeiten an den Forschungsstellen sollen zuverlässige Bemessungskriterien für solche Gleitkontakte erforscht werden. Die Mitnehmerverzahnung von Zahnkupplungen stellt hierzu das vergegenständlichte Forschungsobjekt dar. Zur Umsetzung des Vorhabens wird die Entwicklung eines Berechnungsalgorithmus angestrebt, der die Lastverteilung im Hinblick auf die veränderten Kontaktbedingungen in der Verzahnung beschreibt. Dieser bildet die Grundlage für Simulationsrechnungen zum Reibungs- und Verschleißverhalten. Durch umfangreiche Prüfstanduntersuchungen sollen die erstellten Berechnungsmodelle verifiziert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen