Neuartiges Prüfkonzept eines variablen Verspannungsprüfstandes für Lebensdauer- und Wirkungsgradbestimmung von Zahnrädern

Das Bundesministerium für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft stellt mehr als 1,44 Millionen Euro für die Entwicklung patentfähiger Prototypen zur Verfügung. Die geförderten Projekte kommen aus den unterschiedlichsten Fachrichtungen und ganz Österreich. Für die Montanuniversität erhielt der Lehrstuhl für Allgemeinen Maschinenbau den PRIZE 2014.

Entwicklung eines Zahnradprüfstandes

Um die Betriebsfestigkeit und den Wirkungsgrad eines Getriebes erhöhen zu können, sind Untersuchungen des Verschleiß- und Ermüdungsverhaltens der verwendeten Zahnräder von essentieller Bedeutung. Bestehende Zahnradprüfstände weisen konzeptbedingt den Nachteil eines vorgegebenen Achsabstandes der zu prüfenden Zahnräder auf. „Dies bedeutet, dass zumeist nicht die tatsächlich eingesetzte Zahnraddimension, sondern nur eine für den jeweiligen Prüfstand angepasste Dimension geprüft werden kann“, erklärt Dipl.-Ing. Bernd Maier vom Lehrstuhl für Allgemeinen Maschinenbau. Eine Überführung der Ergebnisse der geprüften Zahnräder auf die eingesetzten Zahnräder ist mit hohem Aufwand und Unsicherheiten verbunden. Zusätzlich kann bei bestehenden Zahnradprüfständen der Verzahnungswirkungsgrad während der Prüfung nur unzureichend ermittelt werden.

Neu entwickeltes Prüfkonzept

Das neu entwickelte Prüfkonzept bietet sowohl die Option eines variablen Achsabstandes als auch die Möglichkeit einer In-Situ-Messung des Wirkungsgrades. „Es können somit Zahnräder unterschiedlicher Dimensionen auf diesem Prüfstand getestet werden, die Beschränkung auf vorgegebene Achsabstände entfällt“, ergänzt Maier. Dies ermöglicht zukünftig die systematische Untersuchung des Einflusses von Werkstoff, Schmierstoff und unterschiedlicher Zahnradgeometrien hinsichtlich deren Verschleiß- und Ermüdungsverhaltens und die Auswirkungen auf den Wirkungsgrad über die gesamte Einsatzdauer.

Weitere Informationen
Dipl.-Ing. Bernd Maier
Lehrstuhl für Allgemeinen Maschinenbau
Tel.: +43 3842 402-1405
E-Mail: bernd.maier(at)unileoben.ac.at