WZL-Doppelpulsator – Analogieprüfstand zur Erzeugung von Zahnflankenbrüchen bei großmoduligen Gerad- und Schrägverzahnungen

Zusammenfassung Der vorliegende Bericht befasst sich mit der Konstruktion eines Analogieprüfstandes zur Untersuchung der Zahnflankenbruchtragfähigkeit großmoduliger Zahnräder. Derartige Zahnräder sind zunehmend in ihrer Leistungsdichte durch die Schadensart Zahnflankenbruch limitiert, da die hohen Krümmungsradien der Zahnflanken zu hohen Volumenbeanspruchungen im Bereich verringerter lokaler Härte führen. Zur wirtschaftlichen Untersuchung der Zahnflankenbruchtragfähigkeit muss ein neues Testkonzept entwickelt werden, welches die statistisch abgesicherte Bestimmung der Zahnflankenbruchtragfähigkeit erlaubt. Zur Lösung dieses Defizits wird ein Analogieprüfstand entwickelt, der ein Zahnsegment eines herausgeschnittenen Zahns mit zwei Pulsatoren belastet. Die Entwicklung des Prüfstands beruht auf drei Verzahnungsgeometrien, die die geometrischen Randbedingungen abstecken. Der Analogieprüfstand ist liegend auf einem Maschinenbett angeordnet und weist zwei Führungen je Aktuator auf. Auf diese Weise können alle Zahnradgeometrien im Modulbereich 8 mm bis 15 mm, Profilwinkelbereich 17 Grad bis 23 Grad und Schrägungswinkelbereich –20 Grad bis 20 Grad hinsichtlich ihrer Zahnflankenbruchtragfähigkeit untersucht werden. Durch iteratives Positionieren der Aktuatoren im CAD-Modell wird die erforderliche Genauigkeit zur Wahl der Messsysteme an den Führungen ermittelt. Das Prüfkonzept ermöglicht die wirtschaftliche Untersuchung großmoduliger Gerad- und Schrägverzahnungen.