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Eintrag in der Universitätsbibliographie der TU Chemnitz


Reißmann, Jan
Leidich, Erhard (Prof. Dr.-Ing.); Forbrig, Frank (Prof. Dr.-Ing.)

Beitrag zur Entwicklung einer verbesserten Berechnungsmethode für die Zahnfußtragfähigkeit von Zylinderschneckengetrieben

Contribution to the development of a better calculation method for the tooth root strength of worm gears


Kurzfassung in deutsch

Schneckenradgetriebe sind aufgrund ihrer Verzahnungsgeometrie prädestiniert für Getriebeanwendungen mit diskontinuierlichem und schwingungsbehaftetem Betrieb. Bei hohen Momenten und geringen Drehzahlen stellt dabei die Zahnfußtragfähigkeit die primäre Auslegungsgrenze dar.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit lag in der Erhöhung der Genauigkeit der Berechnungsmethoden für die Zahnfußtragfähigkeit von Schneckenrädern, auch zur Steigerung des Volumennutzwertes dieser Getriebe. Hierzu wurden alle die Tragfähigkeit des Zahnfußes beeinflussenden Parameter durch eine Vielzahl von Experimenten und FE Simulationen untersucht. Dies schließt eine genaue Analyse der Geometrie von Schneckengetrieben, deren Fertigung und Einbausituation, die verwendeten Werkstoffe und deren Beanspruchung mit ein.
Auf dieser Basis gelang neben der Entwicklung eines vergleichsspannungsbasierten analytischen Berechnungsverfahrens die Erstellung eines örtlichen Berechnungskonzeptes nach dem Kerbspannungskonzept. Hiermit konnte die Einschätzung der Zahnfußtragfähigkeit bei der Neuentwicklung und die Optimierung von Getrieben verbessert werden.

Kurzfassung in englisch

Worm gears are well suited for gearbox applications in environments with discontinuous conditions and mechanical vibrations. In the case of high torque and low speed, the tooth root strength is the primary design limit.
The aim of the present paper is to improve the accuracy of the calculation methods for the tooth root strength of worm wheels. To reach this, all parameters which affects the strength of the tooth root were examined. This includes the geometry, the manufacturing, the materials and the stresses of worm wheels.
Through this investigation, the development of a new analytical calculation method based on the equivalent stress concept could be done. Furthermore, a local calculation method based on the notch stress concept was developed. Thus, the forecast of the tooth root strength of worm wheels for redevelopment and optimization could be improved.

Universität: Technische Universität Chemnitz
Institut: Professur Maschinenelemente und Produktentwicklung
Fakultät: Fakultät für Maschinenbau
Dokumentart: Dissertation
Betreuer: Leidich, Erhard (Prof. Dr.-Ing.)
ISBN/ISSN: 978-3-944640-94-5
URL/URN: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-203831
Quelle: Chemnitz : Universitätsverlag der Technischen Universität Chemnitz, 2016. - 195 S.
SWD-Schlagwörter: Schneckenrad, Schneckengetriebe, Festigkeit, Bronze
Freie Schlagwörter (Deutsch): Zahnfußtragfähigkeit, Berechnungsmethode, örtliches Konzept, analytische Berechnung
Freie Schlagwörter (Englisch): Tooth root strength, calculation method, local concept, worm wheel, worm gear, analytical calculation, strength, bronze
DDC-Sachgruppe: Ingenieurbau
Tag der mündlichen Prüfung 18.12.2015

 

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