Erweiterte Zahnrad-Berechnungsverfahren auf der Grundlage numerischer Simulationen und der Methode finiter Elemente

Zusammenfassung

In der Konstruktionsphase soll im Rahmen der Auslegungsrechnung das entsprechende Bauteil so dimensioniert werden, daß es die im Betrieb auftretende Beanspruchung während der vorgegebenen Lebensdauer mit hinreichender Sicherheit ertragen kann. Für die Dimensionierung von Zahnrädern stehen verschiedene Berechnungsstandards zur Verfügung, die von einer Reihe von Normungsgremien und Klassifikationsgesellschaften (z.B. DIN/ISO, AGMA, Germ. Lloyd, etc.) definiert wurden. Bei diesen Verfahren zur Zahnradberechnung handelt es sich ausschließlich um analytische Ansätze. Dabei wird die komplexe Geometrie sowie der mehrdimensionale Spannungs- und Verformungszustand unter Last mit einfachen Modellen beschrieben. Mit Hilfe einer Vielzahl von Einflußfaktoren, die z.T. empirisch gewonnen werden, wird für jede beliebige Geometrie die spezifische Beanspruchung, d.h. die Zahnflankenpressung und Zahnfußspannung berechnet. Die Dimensionierung wird über den Vergleich mit einer zulässigen Spannung, die auf ähnliche Weise bestimmt wurde, durchgeführt.