Erweiterte Schraubradberechnung für allgemeine Flankenformen zur Ermittlung der örtlichen Belastungen

  • Geometrieoptimierungen von Schraubradgetrieben durch allgemeine und nicht-evolventische Konturen bieten Vorteile hinsichtlich der örtlichen Größen Flankenpressung, Wirkungsgrad und Gleitweg im gesamten Eingriffsgebiet. Unter Anwendung eines neu entwickelten Berechnungsalgorithmus werden diese Kenngrößen ermittelt, um darauf aufbauend leistungsstarke und wirtschaftliche Schraubradgetriebe ohne Mehrkostenaufwand auslegen zu können. Prüfstandsversuche zur ZC -Geometrie bestätigen die theoretischen Vorteile gegenüber der bisherigen Evolventenform. Bei übereinstimmenden spezifischen Belastungen infolge einer vergleichbaren Oberflächenbeanspruchung ergeben sich geringere Zahnverformungen und Verschleißraten, bei gleichzeitig niedrigeren Temperaturen und höheren Wirkungsgraden. Neben der Einführung der S-Bogen-Kontur als weitere Geometrieoption, unterstützen neue Auslegungsrichtlinien für allgemeine Flankenformen die konstruktive Entwicklung von verbesserten Schraubradgetrieben.
  • Geometry optimization of crossed helical gears by general and non-involute profiles offers advantages with regard to the local parameters of flank pressure, efficiency and sliding path in the entire contact area. Using a newly developed calculation algorithm, these parameters are determined in order to design high-performance and economical crossed helical gears without additional costs. Test rig experiments on the ZC geometry confirm the theoretical advantages over the previous involute form. With matching specific loads due to comparable surface stress, lower tooth deformation and wear rates result, with lower temperatures and higher efficiencies at the same time. In addition to the implementation of the S-bend contour as a further geometry option, new design guidelines for general flank profiles support the design development of improved crossed helical gears.

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Metadaten
Author:Linda BeckerGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-103484
DOI:https://doi.org/10.13154/294-10348
Series (Serial Number):Schriftenreihe / Institut: Product and Service Engineering (2023,5)
Referee:Peter Johannes TenbergeGND, Jan T. SehrtORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2023/10/16
Date of first Publication:2023/10/16
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau
Date of final exam:2023/04/27
Creating Corporation:Fakultät für Maschinenbau
GND-Keyword:Zahnrad; Schraubradgetriebe; Geometrie; Optimierung; Verschleißschutz
Institutes/Facilities:Lehrstuhl für Industrie- und Fahrzeugantriebstechnik
faculties:Fakultät für Maschinenbau
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht