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Zahnfußtragfähigkeit von Kunststoffzahnrädern

塑料齿轮的齿根承载能力

基本信息

批准号：
222306506
负责人：
Professor Dr.-Ing. Karsten Stahl, since 8/2012
金额：
--
依托单位：
Lehrstuhl für Maschinenelemente
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2012
资助国家：
德国
起止时间：
2011-12-31 至 2015-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/222306506?language=en
关键词：
Zahnfu tragf higkeit von Kunststoffzahnr

项目摘要

Kunststoffzahnräder gewinnen auf Grund ihres geringen Gewichts, ihrer guten Geräuschdämpfung, ihres Trockenlaufvermögens, ihrem geringen Fertigungsaufwand und der ständigen Weiterentwicklung in der Kunststofftechnik in der heutigen Zeit immer mehr an Bedeutung. In einem Getriebe bedeutet der Bruch eines Kunststoffzahnrades den sofortigen Totalausfall des Getriebes. Für die Auslegung von Kunststoffverzahnungen steht heute nur die 1996 ersatzlos zurückgezogenen VDI-Richtlinie 2545 zur Verfügung. Die darin enthaltene, an Stahlverzahnungen angelehnte Berechnung der Zahnfußtragfähigkeit weist Unsicherheiten auf, da kunststoffspezifische Aspekte nicht berücksichtigt werden. Festigkeitswerte existieren zudem nur für sehr wenige Kunststoffe und sind zum Teil sehr veraltet. Auf Grund dieser Unsicherheiten und der Vielzahl von neuen Kunststoffwerkstoffen, ist es notwendig, grundlegende Untersuchungen zum Zahnfußbruchverhalten von Kunststoffzahnrädern durchzuführen. Im Rahmen des Vorhabens soll die Zahnfußtragfähigkeit von Kunststoffzahnrädern analog zu der von Stahlrädern ermittelt werden. Kunststoffspezifische Eigenschaften, die zu einer Abweichung von der DIN 3990 führen, werden dabei genauer untersucht und bewertet. Dazu gehören die kunststoffspezifische Kerbempfindlichkeit, die ausgeprägte und temperaturabhängige Biegeweichheit und die Erwärmung am Zahnfuß durch innere Dämpfung. Da Laufversuche einen nicht vertretbaren Aufwand zur Ermittlung der kunststoffspezifischen Eigenschaften bedeuten, werden Pulsatorversuche durchgeführt, die mit Stichversuchen am Laufprüfstand validiert werden. Am Pulsator wird an vier verschiedenen Zahnfußgeometrien die Kerbwirkung im Zahnfuß untersucht und die temperaturabhängige Zeitschwellfestigkeit von vier in der Antriebstechnik gängigen Kunststoffen bestimmt. Die Versuche werden in einer Baugröße durchgeführt. Darüber hinaus wird in Stichversuchen der Einfluss der Baugröße untersucht. Mit Temperaturmessungen im gepulsten Zahnrad und abgleichenden FEM-Berechnungen werden der Einfluss und die Größe der Erwärmung des Zahnfußes durch die Verformungsenergie abgeschätzt. Der Einfluss des vorzeitigen Zahneingriffs bzw. der verformungsbedingten Vergrößerung der Profilüberdeckung wird in Laufversuchen und mit Hilfe von FEM-Untersuchungen ermittelt.

艺术设计的基本原则、基本原则、设计原则、设计原则、艺术设计方法和未来艺术技术中的标准方法 mehr an Bedeutung。在所有的 Getriebe 中，都有 Bruch eines Kunststoffzahnrades den sofortigen Totalausfall des Getriebes。 Für die Auslegung von Kunststoffverzahnungen steht heute nur die 1996 ersatzlos zurückgezogenen VDI-Richtlinie 2545 zur Verfügung。 Die darin enthaltene, an Stahlverzahnungenangelehnte Berechnung der Zahnfußtragfähigkeit weist Unsicherheiten auf, da kunststoffspezifische Aspekte nicht berücksichtigt werden. Festigkeitswerte existieren zudem nur für sehr wenige Kunststoffe und sind zum Teil sehr veraltet。 Auf Grund dieser Unsicherheiten 和 der Vielzahl von neuen Kunststoffwerkstoffen，is notwendig，grundlegende Untersuchungen zum Zahnfußbruchverhalten von Kunststoffzahnrädern durchzuführen。 Im Rahmen des Vorhabens soll die Zahnfußtragfähigkeit von Kunststoffzahnrädern Analog zu der von Stahlrädern ermittelt werden。 Kunststoffspezifische Eigenschaften，die zu einer Abweichung von der DIN 3990 führen，werden dabei genauer untersucht und bewertet。 Dazu gehören die kunststoffspezifische Kerbempfindlichkeit、die ausgeprägte 和 tempaturabhängige Biegeweichheit und die Erwärmung am Zahnfuß durch insidee Dämpfung。 Da Laufversuche einen nicht vertretbaren Aufwand zur Ermittlung der kunststoffspezifischen Eigenschaften bedeten, werden Pulsatorversuche durchgeführt, die mit Stichversuchen am Laufprüfstand validiert werden.脉动装置的测量几何形状是在测量条件下的 Kerbwirkung 和温度在 der Antriebstechnik gängigen Kunststoffen bestimmt 中实现的。 Die Versuche werden in einer Baugröße durchgeführt。 Darüber hinaus wird in Stichversuchen der Einfluss der Baugröße untersucht。 Mit Temperaturmessungen im gepulsten Zahnrad and abgleichnungen FEM-Berechnungen werden der Einfluss and die Größe der Erwärmung des Zahnfußes durch die Verformungsenergie abgeschätzt. Der Einfluss des vorzeitigen Zahneingriffs bzw。 der verformungsbedingten Vergrößerung der Profilüberdeckung wird in Laufversuchen 和 mit Hilfe von FEM-Untersuchungen ermittelt。