Untersuchung der Eigenspannungszustände von Verzahnungen in der industriellen Serienfertigung

 

Laufzeit: 01.09.2015 - 31.03.2017

Geldgeber: FVA

Ausgangssituation:

Die stetig steigenden Leistungsanforderungen an Zahnräder erfordern eine spanende Hartfeinbearbeitung, um den auftretenden Härteverzug zu korrigieren und den Forderungen an Qualität zu genügen. In Abhängigkeit vom angewendeten Hartfeinbearbeitungsverfahren und den Prozessparametern können sich in der Randzone der Verzahnungen Eigenspannungszustände sowohl im Zug- als auch im Druckbereich einstellen. Zugeigenspannungen können sich negativ und Druckeigenspannungen positiv auf die Beanspruchbarkeit dynamisch beanspruchter Bauteile auswirken. Im Allgemeinen wird davon ausgegangen, dass Zugeigenspannungen die Lebensdauer des Bauteils reduzieren, da diese als positive Anteile in die Vergleichsspannung eingehen. Druckeigenspannungen reduzieren dagegen die Vergleichsspannung und verhindern, beziehungsweise verlangsamen, das Risswachstum im Bauteil. Bisher wird der Eigenspannungszustand von Verzahnungen selten im Auslegungsprozess berücksichtigt und somit ein gegebenes Potenzial nicht ausgeschöpft. Darüber hinaus ist bislang nur unzureichend bekannt, wie der Eigenspannungszustand durch den Prozess eingestellt werden kann und wie die Eigenspannungen in der Serienfertigung Schwanken.

Forschungsziel:

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist der Aufbau einer Wissensbasis über die Eigenspannungszustände in der industriellen Serienfertigung und über die Streuung, welcher diese unterworfen sind. Mit den gesammelten Erkenntnissen wird es möglich sein, eine Aussage über die Reproduzierbarkeit von Eigenspannungen in der industriellen Serienfertigung zu treffen. Dies ist notwendig, um Eigenspannungen als potenzielles Auslegungskriterium für Verzahnungen bewerten zu können.


Kontakt:

gt-fertigung@wzl.rwth-aachen.de