Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entwicklung einer Prüfmethode zur Bestimmung der Zeitschwellfestigkeit von Kunststoffzahnrädern mittels Pulsatorversuchen

Die Ermittlung von Zahnfußfestigkeitskennwerten im Pulsator hat sich als effiziente, zuverlässige und kostengünstige Prüfmethode für Stahlzahnräder etabliert. Untersuchungen zur Bestimmung der Zahnfußtragfähigkeit im Bereich Kunststoffverzahnungen beschränken sich hingegen aktuell im Wesentlichen auf den Laufversuch. Um die Vorteile des Pulsatorversuchs auch für Kunststoffzahnräder nutzbar zu machen, ist eine standardisierte Prüfmethode für den Pulsatorversuch zwingend erforderlich. Ziel dieses Vorhabens ist deshalb die Charakterisierung des Materialverhaltens thermoplastischer Kunststoffe im Pulsator und die Entwicklung einer Prüf- und Auswertemethodik zur Ermittlung von Zahnfußfestigkeitswerten. Hierzu werden das Betriebsverhalten und die Zahnfußtragfähigkeit thermoplastischer Zahnräder in experimentellen Untersuchungen umfassend geprüft und dokumentiert. In begleitenden theoretischen Arbeitspaketen werden die auftretenden Zahnfußspannungen nach den derzeit gültigen Richtlinien und Normen berechnet und validiert. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen abschließend für die Entwicklung einer Prüf- und Auswertemethodik für die Untersuchungen von Kunststoffzahnrädern im Pulsator verwertet werden. Damit soll eine Möglichkeit zur effizienten und kostengünstigen Ermittlung und Bewertung der Zahnfußtragfähigkeit von Kunststoffzahnrädern geschaffen werden, die für die Auslegung ideal dimensionierter Bauteile erforderlich ist. Insbesondere für KMUs wird durch den einfachen Prüfaufbau ohne große Investitionen eine kostengünstige und ressourcenschonende Werkstoffprüfung ermöglicht. Diese Unternehmen, die wichtige Einzelleistungen in der Wertschöpfungskette erbringen, können in der Regel keine eigenen Prüfmethoden entwickeln und sind auf Forschungsergebnisse aus der Gemeinschaftsforschung angewiesen. Die Ergebnisse des Vorhabens liefern einen wichtigen Beitrag für die standardisierte Prüfung der Zahnfußtragfähigkeit von Kunststoffzahnrädern.