Tragfähigkeit und Verfestigungspotenzial von Zahnrädern aus ausferritischem Gusseisen (ADI)

Steckbrief

Eckdaten

Laufzeit:
01.02.2018 bis 31.01.2020
Organisationseinheit:
Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen, Getriebetechnik
Fördergeber:
Forschungsvereinigung Antriebstechnik FVA, Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen AiF
Status:
Abgeschlossen

Kontakt

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+49 241 80 25372

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Ausgangssituation

Gussbauteile aus ADI kombinieren Zugfestigkeiten oder Bruchdehnungen von in der Antriebstechnik gängigen Stählen mit der gestalterischen Freiheit der Gießtechnologie. Zudem bilden sich unter Wälzbeanspruchung verschleißfeste Oberflächen durch Martensitumwandlung aus, die den Werkstoff insbesondere für Zahnradanwendungen interessant machen. Ein wirtschaftlicher Einsatz dieses potenzialträchtigen Werkstoffes wird vielfach durch die anspruchsvolle Zerspanbarkeit und mangelnde Kenntnisse über die Festigkeit in Zahnradanwendungen verhindert. Die ermittelten Festigkeitswerte von Werkstoffproben sind insbesondere hinsichtlich der Wälzfestigkeit nicht übertragbar. Systematische Arbeiten zur Bestimmung der Festigkeitswerte nach ISO 6336-5 für einen Normtragfähigkeitsnachweis zur Berechnung aktuell relevanter ADI-Werkstoffe liegen nicht vor.

Forschungsziel

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Ermittlung von Tragfähigkeitskennwerten für ausferritisches Gusseisen gemäß DIN EN 1564 (ADI) zur Anwendung im Normkonzept nach ISO 6336-5 hinsichtlich Grübchenbildung und Zahnfußbruch. Dazu werden außenverzahnte Zahnräder in zwei ADI Güten hergestellt und in Grübchen- und Zahnfußtragfähigkeitsversuchen untersucht und ausgewertet. Weiterhin wird der Größeneinfluss an einer höhermoduligen Prüfverzahnung untersucht. Zudem wird das Standzeitverhalten in der Wälzfräs- und Schleifbearbeitung der Prüfkörper analysiert, um in Ergänzung zum Vorhaben „ADI Span" Fertigungskennwerte für die Bearbeitung von ADI ableiten zu können.