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antriebstechnik 12/2015

antriebstechnik 12/2015

FVA AKTUELL Erster

FVA AKTUELL Erster AntriebsTechnikTag Österreich in Wien Der Fachverband Antriebstechnik des VDMA öffnet die Türen für europäische Unternehmen und bietet österreichischen Unternehmen jetzt eine Plattform. Das Antriebstechnik- Netzwerk veranstaltete am 28. und 29. Oktober seinen ersten AntriebsTechnikTag in Wien. An der Veranstaltung, die vom Fachverband gemeinsam mit Professor Weigand vom Institut für Konstruktionswissenschaften und Technische Logistik der TU Wien organisiert wurde, nahmen fast 40 Unternehmen aus Österreich und Deutschland teil. „Das Ziel unserer Veranstaltung war es, den Unternehmensvertretern den Mehrwert des VDMA, des Fachverbandes Antriebstechnik und der Forschungsvereinigung Antriebstechnik (FVA) anhand von Praxisbeispielen aufzuzeigen. Wir bieten ein interessantes Netzwerk in die Abnehmerbranchen der Antriebstechnik und engagierte Mitglieder haben die besten Möglichkeiten, ihre Themen zu platzieren“, so Dirk Decker, stellvertretender Geschäftsführer des Fachverbandes Antriebstechnik. Die länderübergreifende Zusammenarbeit für europäische Unternehmen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Aus diesem Grund hat sich der Fachverband Antriebstechnik für eine europäische Öffnung ausgesprochen. In das Netzwerk können Unternehmen mit einer Produktionsstätte in Europa aufgenommen Werksbesichtigung bei der Firma Zoerkler Gears. Prüfstand für Helikopterantrieb werden. Das gilt gleichermaßen für die FVA, die es den Mitgliedsfirmen u. a. ermöglicht, das für die eigenen Zwecke beste Forschungsnetzwerk zusammenzustellen. www.fva-net.de Optimierung und Weiterentwicklung hartmagnetischer Werkstoffe Gegenstand des Projektes war die Optimierung und Weiterentwicklung hartmagnetischer Werkstoffe hinsichtlich ihrer Anwendung in elektrischen Antrieben. Von den drei beteiligten Forschungsinstitutionen wurden dabei folgende Ergebnisse erzielt: FST 1: Korngrenzenphasen-Verständnis Das Untersuchen von Thermodynamik und Kinetik der Erstarrungsprodukte in Kornzwickeln führte zu einem besseren Verständnis der Nd-Fe-B-Korngrenzphasen. Forschungsvorhaben Ein Forschungssinterplatz wurde erfolgreich aufgebaut, um mit Labormagneten FVA 631 II IGF-Nr. 17 L eine erste Landkarte der Magneteigenschaften korreliert mit dem Gefüge zu füllen. Damit wurde gezeigt, wie weit man mit maßgeschneidertem Material kommt, um die Magnete für einen effizienten Einsatz im Antriebsstrang bestmöglich weiterzuentwickeln. So wurde z. B. durch Nd-Zugabe von 2 at% die Koerzitivkraft bei 150 °C um 25 % verbessert. FST 2: Korngrenzenbenetzung Die hochauflösende Elektronenmikroskopie wurde eingesetzt, um die Struktur der Korngrenz(KG)-Schichten in Detail zu untersuchen. Die erzielten Ergebnisse brachten wichtige Aufschlüsse über die magnetisch isolierende Nd-reiche KG-Phase (damit verbunden über die Art der Benetzung). Daraus wurde auf die Bedeutung der magnetischen Entkopplung der NdFeB-Körner geschlossen und eine Aussage über die Grenzflächen zwischen den Körnern und den benetzenden intergranularen Phase getroffen. FST 3: Korngrenzenmodifikation/Kornfeinung Das Konzept der Korngrenzendiffusion konnte erfolgreich von gesinterten Nd-Fe-B-Magneten auf nanokristalline heißgepresste Nd-Fe-B-Magnete übertragen und ultrafeine Pulver hierzu mit niedrigschmelzenden seltenerdhaltigen Legierungen beschichtet werden, um die Prozesstemperatur und damit Kornwachstum zu reduzieren und Magneten mit gleicher Leistung, aber geringerem Anteil schwerer Seltenerden zu realisieren. Darüber hinaus wurde die EBSD Sampling Methode zur Charakterisierung der Textur etabliert. Das IGF-Vorhaben 17 L und 17537 BR der Forschungs vereinigung Antriebstechnik e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschafts forschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Kontakt: Eva Robens, Tel 069-6603- 15 62 Kompetenzen und Ergebnisse aus dem Projekt „Powermagnete“ 6 antriebstechnik 12/2015

FVA AKTUELL Graufleckentragfähigkeit von Großgetrieben IV Graufleckigkeit ist ein Zahnradphänomen, bei dem mikroskopisch kleine Ausbrüche die Flankenoberfläche mattgrau erscheinen lassen. Diese Graufleckigkeit führt, wenn sie z. B. in Getrieben von Windenergieanlagen auftritt, häufig zu Reklamationen, da die Entstehung von Grauflecken und deren weitere Auswirkungen Forschungsvorhaben auf den Ermüdungsfortschritt nicht FVA 286 IV endgültig erforscht sind. IGF-Nr. 17325 N Ziel des Forschungsvorhabens ist die Untersuchung des Einflusses von Schmierstoff und Profilkorrekturen auf die Entwicklung von Grauflecken. Die Messergebnisse sollen die zurzeit gültigen Rechenverfahren zur Graufleckentragfähigkeit nach der ISO TR 15144 1, Schrade und nach Walkowiak für große Baugrößen bestätigen und absichern. Es erfolgten Prüfstandsversuche an einem Großgetriebeprüfstand (a = 447,33 mm, m n = 22 mm) sowie Vergleichsversuche am Standard-Verspannungsprüfstand (Achsabstand 91,5 mm; Modul 4,5 mm). Die Schmierstoffuntersuchungen zeigen sowohl an den Verzahnungen des Standard-Verspannungsprüfstandes als auch an denen des Großgetriebeprüfstandes keine Grauflecken. Somit kann die Graufleckentragfähigkeitsstufe von Schmierstoffen auch auf große Getriebe übertragen werden. Bei den Profilkorrekturen wirken sich große Kopfeckradien und harmonische Übergänge zwischen der Evolvente und der Korrektur positiv auf die Graufleckentragfähigkeit aus. Der Kopfeckradius sollte im Bereich zwischen m n /2 < r k < m n liegen und begrenzt sich ungefähr auf eine Länge im Zahnkopf von Δrl ≈ m n /5. So lassen sich Korrekturen auslegen, die sowohl eine höhere Sicherheit gegen Grauflecken als auch gegen Grübchen haben. Die Entwicklung der Graufleckenfläche und deren Auskolkung an der Verzahnung vom Großgetriebe ließen sich mit Hilfe eines Konturmessgerätes von der Firma Mahr, welches die Zahnflanken in Profilrichtung durch den Wartungsdeckel misst, relativ schnell und reproduzierbar dokumentieren. Die Stillstandszeit des Prüfstandes betrug dabei bedingt durch notwendige Abkühlung der Zahnflanke ungefähr 20 h. Somit lassen sich Profilformabweichungen am Großgetriebe ohne großen Montageaufwand ermitteln. Optimale Profilkorrektur Die Vergleiche mit den aktuellen Berechnungsverfahren zeigen, dass die Verfahren auch für großmodulige Verzahnungen anwendbar sind. Die ISO/TR 15144-1 ermittelt Zahnflankenbereiche, die eine erhöhte Gefahr zur Graufleckenbildung aufweisen. Für die in diesem Vorhaben verwendeter großmoduligen Verzahnungen liegt die Sicherheitsgrenze bei S λ = 1,5 und für die kleinmoduligen Verzahnungen bei S λ = 1,1. Somit liegen diese Werte unterhalb der Sicherheitsgrenze von S λ_zul = 2 und das Verfahren ist mit ausreichender Sicherheit anwendbar. Die Berechnungen der Auskolkungstiefen nach Walkowiak zeigen eine sehr gute Übereinstimmung mit den Versuchen und der Algorithmus nach Schrade ergibt für alle Versuche eine größere Auskolkungstiefe als die Messung. Des Weiteren wurde ein Rissmodell der Forschungsstelle durch die Versuche bestätigt Das IGF-Vorhaben 17325 N der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Kontakt: Matthias Braunersreuther, Tel 069-6603-18 65 Forschungsvereinigung Antriebstechnik e. V. Lyoner Str. 18, 60528 Frankfurt Tel.: 069 / 6603-1515 E-Mail: info@fva-net.de Internet: www.fva-net.de antriebstechnik 12/2015 7

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