FE-basierte Zahnkontaktanalyse „FE-Stirnradkette“

 

Um eine bedarfsgerechte Auslegung von Verzahnungen im Entwicklungsprozess zu gewährleisten, sind umfangreiche Kenntnisse über den Einfluss der Verzahnungsgeometrie sowie fertigungs- und montagebedingter Abweichungen auf das Einsatzverhalten der Verzahnung erforderlich. Unter Verwendung einer Zahnkontaktanalyse kann das Einsatzverhalten der Verzahnung beschrieben werden, sodass eine hohe Tragfähigkeit, eine geringe Anregung sowie eine bedarfsgerechte Tolerierung der Verzahnungsgeometrie erzielt werden kann. Die FE-basierte Zahnkontaktanalyse „FE-Stirnradkette“, kurz STIRAK, ermöglicht durch die exakte Abbildung von Verzahnungsmakro- und –mikrogeometrie, sowie der schnellen Variantenrechnung eine fertigungs- und funktionsorientierte Auslegung von Stirnrädern.

Die FE-Stirnradkette wurde in vergangenen Vorhaben stets weiterentwickelt. Die letzten Entwicklungen umfassen die Abbildung beliebiger Zahnfußgeometrien aus Konturmessungen (FVA 709 I), sowie die Abbildung asymmetrischer Verzahnungsprofile (FVA 484 I –III). Das Ziel der derzeitigen Forschungsaktivitäten ist es, den Einfluss wechselnder Biegebelastung auf die Zahnfußtragfähigkeit simulativ abzubilden und durch Prüfstandversuche zu validieren (FVA 718). Weiterhin wird das Programm um die Abbildung der Interaktionen der verschiedenen Eingriffen im Planetengetriebe erweitert (FVA 377 II). Die Anbindung eines freien FE-Vernetzers zur Abbildung beliebiger, also auch nicht-rotationssymmetrischer Radkörpergeometrien stellt eine weitere aktuelle Entwicklung dar (FVA 484 V). Zuletzt wird die FE-Stirnradkette um eine fertigungsgerechte, automatisierte Optimierung der Zahnfußgeometrie zur Steigerung der Zahnfußtragfähigkeit erweitert (FVA 709 II).




Ansprechpartner(in):
Jonas Pollaschek, M.Sc.
 
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