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Entwicklung einer allgemeingültigen Berechnungsmethode zur Bestimmung der lokalen Wälzfestigkeit einsatzgehärteter Bauteile

开发一种通用的计算方法来确定表面硬化部件的局部滚动强度

基本信息

批准号：
200715438
负责人：
Professor Dr.-Ing. Christian Brecher
金额：
--
依托单位：
Forschungsbereich Werkzeugmaschinen
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2011
资助国家：
德国
起止时间：
2010-12-31 至 2014-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/200715438?language=en
关键词：
Entwicklung einer allgemeing ltigen Berechnungsmethode

项目摘要

Im Getriebebau gewinnen Großzahnräder (z.B. in Windenergieanlagen) und Sonderverzahnungen wie Beveloidräder (z.B. im Schiffs- und Automobilgetriebebau) stark an Bedeutung. Die hohe Leistungsdichte von Verzahnungen erfordert eine präzise Berechnung der Flankentragfähigkeit, um eine wirtschaftliche Auslegung zu gewährleisten. Derzeit existieren keine gesicherten Kennwerte zur Beurteilung der Grübchentragfähigkeit z.B. von Sonderverzahnungen, da sich bestehende Konzepte an für Standardreferenzverzahnungen ermittelten Kennwerten orientieren. Daneben werden wesentliche Einflüsse wie der Schlupfzustand, aber auch werkstoffspezifische Eigenschaften wie Fehlstellen in gegenwärtigen Ansätzen nur unzureichend erfasst. Daher wird ein allgemeiner lokaler Berechnungsansatz für die Wälzbeanspruchung vorgeschlagen. Beanspruchungsseitig werden die Größen Normalkraft, Reibung und Schlupf entsprechend den Ergebnissen der Finiten-Elemente-Methode (FEM) berücksichtigt. Die Beanspruchbarkeit wird durch ein auf einem Fehlstellenmodell basierenden Werkstoffmodell abgebildet, sodass der statistische Größeneinfluss explizit Berücksichtigung findet. Durch den allgemeinen Ansatz der FEM soll die Wälzfestigkeit beliebiger Wälzgeometrien größenunabhängig bewertbar werden. Zur Optimierung des Rechenzeitaufwands erfolgt die Übertragung der Methode für Verzahnungen auf eine FE-basierte Zahnkontaktanalyse.

Im Getriebebau gewinnen Großzahnräder（z.B. in Windenergieanlagen）und Sonderverzahnungen wie Beveloidräder（z.B.在船舶和汽车制造业）stark an Bedeutung。Die hohe Leistungsweette von Verzahnungen erfordert eine präzise Berechnung der Flankentragfähigkeit，um eine apartschaftliche Auslegung zu gewährleisten. Derzeit approprieteren keine gesicherten Kennwerte zur Beurteilung der Grübchentragfähigkeit z.B. von Sonderverzahnungen，da sich bestehende Konzepte an für Standardreferenzverzahnungen ermittelten Kennwerten orientieren. Daneben韦尔登wesentliche Einflüsse wie der Schlupfzustand，aber auch werkstoffspeziaten he Eigenschaften wie Fehlstellen in gegenwärtigen Ansätzen努尔unzureichend erfast. Daher wird ein allgemeiner lokaler Berechnungsanshan für die Wälchanspruchung vorgeschlagen. Beanspruchungsseitig韦尔登die Größen Normalkraft，Reibung und Schlupf entsprechend den Ergebnissen der Schulten-Elemente-Method（FEM）berücksichtigt. Beanspruchbarkeit wird durch auf einem Fehlstellenmodell basierenden Werkstoffmodell abgebildet，sodass der statistische Größeneinfluss explizit Berücksichtigung findet. Dalladen allgemeinen Anchor der FEM soll die Wälzfestigkeit beliebiger Wälzgeometrien größenunabhängig bewertbar韦尔登. Zur Optimierung des Rechenzeitaufwands erfolgt die Überung tragedy der Methode für Verzahnungen auf eine FE-basierte Zahnkontaktanalysis。