Fehlertolerante Flankentopografie

 

Laufzeit: 01.12.2015 - 31.08.2017

Geldgeber: FVA / AiF

Ausgangssituation:

Kegelradverzahnungen weisen betriebsabhängige, komplexe Eingriffsbedingungen auf, die mitunter empfindlich gegenüber Fertigungs- und Montageabweichungen reagieren. Zudem führen last- und temperaturbedingte Verlagerungen zu sich ändernden Eingriffsbedingungen von Kegelradverzahnungen im Betrieb. Bei empfindlichen Auslegungen werden entsprechend enge Toleranzfelder in der Fertigung und Montage vorgegeben, um der Problematik zu begegnen, was jedoch mit erhöhten Fertigungskosten einhergeht. In der Zahnkontaktanalysesoftware für Stirnradverzahnungen werden Zahnflankentopografien durch Variationsrechnungen ausgelegt. Die Vorgabe der Variationsparameter der Topografie ermöglicht dabei die Berücksichtigung der Fertigungstoleranzen. Aufgrund der Komplexität von Kegelradverzahnung ist eine vergleichbare Softwarelösung für die Auslegung von Kegelradverzahnungen nicht Stand der Technik. Unter Berücksichtigung zu erwartender Fertigungsabweichungen unter betriebsbedingten Verlagerungen muss eine optimale Flankentopografie robust gegenüber Topografieabweichungen sein. Zudem dürfen Montageabweichungen nur einen geringen Einfluss auf das Laufverhalten haben, um eine robuste Auslegung von Kegelrädern zu erzielen.

Forschungsziel:

Inhalt des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Algorithmus zur Optimierung der Mikrogeometrie von Kegelradverzahnungen unter Berücksichtigung von Toleranzfeldern verschiedener Abweichungsgrößen. Dieser Algorithmus soll zukünftig den Konstrukteur bei der Getriebeauslegung unterstützen, sodass eine Verzahnungsauslegung für den Anwendungsfall bestimmt werden kann, die nicht nur im Auslegungspunkt ein gutes Geräuschverhalten aufweist, sondern auch im ungünstigsten Fall der Fertigungs- und Montagetoleranzen zu einem akzeptablen Einsatzverhalten führt. Eine fehlertolerante Auslegung der Mikrogeometrie wird zu einer Verringerung von Ausschuss bei der Radsatz- und Getriebefertigung führen.


Kontakt:

gt-untersuchung@wzl.rwth-aachen.de