3D-Universal-Koordinatenmessmaschine
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das statische Verformungsverhalten eines ein- oder mehrstufigen Getriebes kann mit dem FVA-Programm Ritzelkorrektur (RIKOR) berechnet werden. Unter Berücksichtigung der Verformungen der Getriebekomponenten Wellen, Lager und Verzahnungen werden die Verhältnisse im Zahnkontakt analysiert. Zur systematischen Validierung der Berechnungsergebnisse, insbesondere der Gesamtverformung des Welle-Lager-Systems, wurde ein praxisnahes statisches Prüfgetriebe in 30 unterschiedlichen Konfigurationen aufgebaut. Mit Hilfe des Koordinatenmessgeräts wurden die Verformungen des Welle-Lager-Systems unter Last mit hoher Genauigkeit gemessen und mit den Berechnungsergebnissen des Programms RIKOR verglichen. Durch eine Vielzahl von Messungen (>1000) konnten eine erfolgreiche Validierung des Berechnungsprogramms durchgeführt sowie Potentiale zur weiteren Steigerung der Berechnungsgenauigkeit aufgezeigt werden. Neben dem bereits im Vorgängervorhaben gut validierten Welle-Lager-System liegt der Fokus der Messungen dabei auf Getriebeelementen, die derzeit in RIKOR nicht oder nur vereinfacht abgebildet werden können. Ziel des Forschungsvorhabens ist eine weiterführende Validierung des Berechnungsprogramms RIKOR sowie das Aufzeigen der Modellierungsgrenzen. Darauf aufbauend können Hinweise zur Modellierung von Getrieben in der Praxis gegeben und Potential für mögliche Programmerweiterungen von RIKOR ermittelt werden. Die umfangreichen Messungen werden mit dem Koordinatenmessgerät durchgeführt. Bei den an der Forschungsstelle verwendeten Zahnradprüfstanden muss zur Erreichung reproduzierbarer Versuchsbedingungen eine hohe Genauigkeit bei der Lage der Wellenachsen vorliegen, um ein gleichmäßiges Tragbild im Zahnkontakt gewährleisten zu können. Die Toleranzen der Bohrungen in den Getriebekästen spielen hierfür eine zentrale Rolle. Für eine Vielzahl von Prüfständen unterschiedlicher Verzahnungstypen (Stirnrad, Kegelrad, Schnecken etc.) für Forschungsprojekte wurden die Prüfkästen mit dem Koordinatenmessgerät vermessen und die Lage der Bohrungen verifiziert. Gegenstand umfangreicherer Betrachten waren Wälzlager. Neben der Geometrie der Wälzkörper sowie der Innen- und Außenringe wurde das Lagerspiel mit dem Koordinatenmessgerät vermessen. Durch einen Vergleich zum Neuzustand wurde dabei u.a. der Einfluss von Beschichtungen sowie von Verschleiß auf das Lagerspiel betrachtet. Darüber hinaus muss eine hohe Qualität der in den Prüfständen untersuchten Zahnräder gewährleistet werden. Die Verzahnungsqualität von größeren Zahn- und Schneckenrädern (Außendurchmesser bis ca. 500 mm) für Forschungsvorhaben wurden unter Verwendung des Drehtischs bestimmt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Abschlussbericht - Validierung und Untersuchung von Anwendungsgrenzen des FVA Getriebeprogramms RIKOR anhand von Verformungsmessungen. Tagungsband FVA-Informationstagung, 2011
Höhn, B.-R.; Stahl, K.; Otto, M.; Fürstenberger, M.
- Validierung und Untersuchung von Anwendungsgrenzen des FVA Getriebeprogramms RIKOR anhand von Verformungsmessungen. Informationsblatt zum FVA-Forschungsvorhaben 592, Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA), Frankfurt am Main, 2011
Höhn, B.-R.; Stahl, K.; Otto, M.; Fürstenberger, M.
