Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Untersuchungen zur Anwendbarkeit hoher Übermaße bei zylindrischen Pressverbindungen in der industriellen Praxis

Eine Steigerung der Leistungsdichte steht in vielen Bereichen der Forschung und Entwicklung im Fokus. Bei antriebstechnischen Systemen kann die Leistungsdichte bspw. durch eine Erhöhung der Übertragbarkeit von Welle-Nabe-Verbindungen gesteigert werden. Einer der wichtigsten Vertreter dieser Gruppe sind Pressverbindungen, für die eine signifikante Steigerung der Übertragbarkeit unter anderem durch eine Vergrößerung des Übermaßes erzielt werden kann. Dies zeigen eindrucksvoll die Ergebnisse des Vorläufervorhabens (FVA 810 I) mit einer Steigerung der Übertragbarkeit auf bis 400 % gegenüber der reinelastischen Auslegung. Da ein thermisches Fügen dieser Übermaße technisch nicht sinnvoll umsetzbar ist, werden diese als Längspressverband umgesetzt. Das Einpressen hat jedoch zur Folge, dass die Nabe durch die Wellenfase unverhältnismäßig stark plastisch verformt werden kann. Um die gesteigerte Übertragbarkeit von Pressverbindungen mit hohem Übermaß in der Praxis ausnutzen zu können, sind Untersuchungen zur Optimierung des Fügevorgangs und der -geometrie erforderlich. Durch den elastisch-plastischen Beanspruchungszustand von Pressverbindungen mit hohem Übermaß werden weitere Optimierungspotentiale zugänglich, die insbesondere von wirtschaftlicher Bedeutung sind. Da eine Abweichung vom Übermaß aufgrund des elastisch-plastischen Beanspruchungszustands keine relevante Auswirkung auf den Fugendruck hat, kann auf Feinbearbeitungsschritte verzichtet werden. Die Ziele des Forschungsvorhabens sollen durch numerische Untersuchungen erreicht werden, die durch experimentelle Untersuchungen in Form von Füge- und Löseversuchen, Oberflächen- und Verformungsmessungen und Zeit- und Dauerfestigkeitsversuchen abgesichert werden. Es ist geplant, die Ergebnisse in die aktuelle Normung aufzunehmen, wovon insbesondere KMU profitieren. Mit Abschluss des Forschungsvorhabens wird ein Beitrag zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit und Leistungsfähigkeit sowie zur Ressourcenschonung geleistet.