Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Fresstragfähigkeit von Schneckengetrieben mit Rädern aus festeren Werkstoffen

Die Verwendung von festeren Materialien, wie Grauguss oder Stahl, für Schneckenräder, die bislang meistens aus Bronze gefertigt werden, bietet Vorteile im Hinblick auf die Leistungsdichte und Wirtschaftlichkeit von Schneckengetrieben. Beim Einsatz derartiger Werkstoffe tritt jedoch oftmals Fressen als tragfähigkeitsbegrenzende Schadensart in den Vordergrund. Um Schneckengetriebe zuverlässig gegen Fressen auslegen zu können, wurde im vorangegangenen Forschungsvorhaben FVA 799 I unter anderem eine Methodik zur Bestimmung der Fresssicherheit entwickelt. Diese Methodik bedarf jedoch einer Weiterentwicklung und Absicherung. Im vorliegenden Forschungsvorhaben sollen daher die beiden Hauptbestandteile der Methodik erweitert werden. Diese sind eine Berechnung der Oberflächentemperatur und ein Prüfablauf zur Ermittlung von Werkstoff-Schmierstoff-Tragfähigkeitskennwerten. Die Berechnung soll mittels Simulationen dahingehend erweitert werden, dass die Rauheit und die Verteilung der Massentemperaturen ausführlicher berücksichtigt werden können. Der Versuchsablauf soll dahingehend optimiert werden, dass möglichst reproduzierbare Ergebnisse erzielt werden können. Dazu sind experimentelle Untersuchungen zum Einfluss der Rauheit und des Einlaufs auf die Fresstragfähigkeit vorgesehen. Um abschließend die Funktionsfähigkeit der Methodik abzusichern, wird sie auf verschiedene Werkstoffe, Schmierstoffe und Verzahnungsauslegungen angewendet. Mit den angestrebten Ergebnissen soll eine zuverlässige Methodik zur Bestimmung der Fresssicherheit zur Verfügung stehen, die im Anschluss an das Vorhaben bei der Entwicklung von Schneckengetrieben eingesetzt werden kann. Vor allem für KMU wird der Entwicklungsaufwand verringert, da durch die Auslegungsmethodik teure und aufwendige Absicherungsversuche reduziert werden können. Dadurch kann das Angebot an Schneckengetrieben mit Schneckenrädern aus festeren Werkstoffen erweitert werden und die Leistungsdichte und Wirtschaftlichkeit erhöht werden.