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Jaacob Vorgerd, Peter Johannes Tenberge, Manuel Joop

• Increasing demands on the power density of gearboxes require a precisive gear design regarding common failure mechanism. Particularly in turbo gearboxes with low-viscosity lubricants, the damage mechanism scuffing is relevant. In this paper an innovative test rig for the experimental investigation of scuffing at pitch line velocities up to 100 m/s is presented. The scuffing load capacity depending on the pitch line velocity of two gear design variants running at constant temperatures and lubricant conditions was investigated. Furthermore, the morphology of scuffing was investigated with regard to the damage location and the surface condition. Based on the experimental results, a simulation approach with an accuracy superior to the existing standards for calculating the scuffing load capacity of highspeed gears has been derived.
• Steigende Anforderungen an die Leistungsdichte von Getrieben erfordern eine präzise Auslegung gegenüber den gängigen Schadensmechanismen. Besonders durch die Verwendung dünnviskoser Schmierstoffe in Turbogetrieben rückt hierbei der Schadensmechanismus Fressen in den Vordergrund. In dieser Arbeit wird ein innovativer Zahnradverspannungsprüfstand vorgestellt, mit dem die Tragfähigkeit schnelllaufender Stirnradgetriebe mit Umfangsgeschwindigkeiten bis 100 m/s untersucht werden kann. Mit diesem Prüfstand wurden Versuche zur Fresstragfähigkeit in Abhängigkeit der Umfangsgeschwindigkeit mit zwei Geometrievarianten durchgeführt. Die Fressschäden wurden im Hinblick auf die örtliche, topographische Ausprägung mikroskopisch ausgewertet. Basierend auf den experimentellen Ergebnissen wurde ein neuer Berechnungsansatz zur Beschreibung der Fresstragfähigkeit von Turbogetrieben hergeleitet. Verglichen mit den gängigen Berechnungsvorschriften verfügt dieser Ansatz insbesondere im Bereich hoher Umfangsgeschwindigkeiten > 50 m/s über eine deutlich verbesserte Genauigkeit.