Auslegung und Lebensdauersteigerung der Kronenradverzahnung im Getriebeumfeld – KAuLiG

In einer Kronenradverzahnung kämmt ein evolventisches Stirnrad im 90°-Achswinkel mit einem Kronenrad. Im Gegensatz zu den etablierten Winkelgetrieben (Schnecken- und Kegelradverzahnung) existieren für die Kronenradverzahnung keine Methoden zur Auslegung und für den schnellen Tragfähigkeitsnachweis, welche in der industriellen Anwendung unverzichtbar sind. Zudem fehlt aktuell die detaillierte Kenntnis zum Einfluss des Getriebeumfeldes auf die Lebensdauer der Kronenradverzahnung. Aus dem elastischen Getriebeumfeld folgen Abweichungen im Zahnkontakt, die sich in der Regel negativ auf die Lebensdauer der Verzahnung auswirken. Im Vergleich zu etablierten Winkelgetrieben weist die Kronenradverzahnung insbesondere für KMU relevante Vorteile auf. In diesem Projekt sollen Methoden zur Auslegung und Umfeldbetrachtung erarbeitet und experimentell abgesichert werden. Die detaillierte Umfeldbetrachtung und Auslegung einer Verzahnung birgt das Potenzial zur Lebensdauersteigerung und somit zur Maximierung der Nutzungsphase im Sinne der Kreislaufwirtschaft. Mit der gesteigerten Berechnungstiefe verringert sich die Anzahl notwendiger Iterationsschleifen in der Auslegung, wodurch Ressourcen für Versuchsträger und Prüfstandsuntersuchungen eingespart werden. Außerdem wird der Bauraum optimiert, was sich direkt positiv auf Kosten, Gewicht und Ressourceneinsatz auswirkt und somit einen angemessenen Materialeinsatz nach den „12 Principles of Green Engineering“ gewährleistet.