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antriebstechnik 11/2021

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antriebstechnik 11/2021

FORSCHUNG UND

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG 05 Charakteristischer Torsionsmoment-Verdrehwinkel-Kurve 100Cr6 gehärtet – EN AW-6082-T6-Aluminium nach [1] 4.1 ANALYTISCH ERFASSTE PARAMETER- UND ANWENDUNGSBEREICHE Um das übertragbare Torsionsmoment und den Spannungszustand analytisch zu berechnen, sind geeignete mechanische und geometrische Annahmen zu treffen. Die Randbedingungen für den jeweiligen Berechnungsalgorithmus sind den jeweiligen Arbeiten [1], [2], [4] und [5] zu entnehmen. Verbindungen mit gerändelter Nabe werden aufgrund des Darstellungsumfanges hier nicht im Detail betrachtet. Die entsprechenden Untersuchungsergebnisse können [5], [11] und [12] entnommen werden. Weiters beziehen sich die nachfolgend aufgeführten Berechnungsgleichungen ausschließlich auf das Torsionsmoment. Für die Berechnung der Fügekraft wird auf [1], [2], [4] und [5] verwiesen. Stellvertretend für die charakteristische Torsionsmomentübertragung weicher und duktiler Naben ist in Bild 05 eine experimentell ermittelte statische Torsionsmoment-Verdrehwinkel-Kurve dargestellt. Diese kann bis zum Erreichen eines Maximalwertes in einen linear-elastischen und in einen degressiv steigenden Bereich unterteilt werden; ähnlich der entsprechenden Verläufe im Werkstoff-Zugversuch. Verbindungen mit geringer Kontaktsteifigkeit aufgrund ungünstiger Fügebedingungen weisen zu Beginn flach verlaufende Kennlinien auf, siehe hierzu [2]. Unter tangentialer Last ebnen sich die Rauheitsspitzen der Welle und der Nabe ein. Der so steigende Traganteil erhöht die Kontaktsteifigkeit und führt zu einer progressiv ansteigenden Kennlinie bis diese den in Bild 05 dargestellten linearen Verlauf annimmt. Der Beitrag wird in der Ausgabe antriebstechnik 12/2021 fortgesetzt. DIE AUTOREN Dr.-Ing. M. Lätzer, ABUS Kransysteme GmbH, Gummersbach Dipl.-Ing. Dr. techn. M. Bader, Institut für Maschinenelemente und Entwicklungsmethodik, TU Graz 50 antriebstechnik 2021/11 www.antriebstechnik.de

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG Literaturverzeichnis: [1] Lätzer, M.: Füge- und Übertragungsverhalten torsionsbelasteter Stahl-Aluminium-Rändelpressverbindungen. Dissertation, TU Chemnitz, Universitätsverlag Chemnitz, 2016 [2] Bader, M.: Das Übertragungsverhalten von Pressverbänden und die daraus abgelei-tete Optimierung einer formschlüssigen Welle-Nabe-Verbindung., Dissertation, TU Graz, 2009 [3] Dietz, P.: Die Berechnung von Zahn- und Keilwellenverbindungen, Selbstverlag des Verfassers, Büttelborn, 1978 [4] Mänz, T.: Auslegung von Pressverbindungen mit gerändelter Welle. Dissertation, TU Clausthal, 2017 [5] Leidich, E.; Awiszus, B.; Suchy, L.; Gerstmann, T.: Werkstoffunabhängige Dimensionierung von Rändelpressverbänden beliebiger Gestalt. Deutsche Forschungsgemeinschaft, DFG Abschlussbericht, 2017 [6] Mörz, F., Schäfer, G.: Einflüsse auf den Fügevorgang von Rändelpressverbindungen Mitteilungen aus dem Institut für Maschinenwesen der Technischen Universität Clausthal Nr. 44, 2019 [7] Mörz, F., Schäfer, G.: Experimentelle Ermittlung der Nabenaufweitung an torsionsbelasteten Rändelpressverbindungen. Mitteilungen aus dem Institut für Maschinenwesen der Technischen Universität Clausthal Nr. 45, 2020 [8] Bader, M.: Selbstspanende und -formende Welle-Nabe-Verbindungen Ausführungen, Eigenschaften und Einflussgrößen, 6. VDI-Fachtagung Welle-Nabe-Verbindungen VDI-Berichte 2238, 2014 [9] Scherzer, R.: Modellierung und mehrstufige Simulation der Herstellung plastisch gefügter Welle-Nabe-Verbindungen. Dissertation, TU Chemnitz, 2019 [10] Mörz F., Schäfer, G.: Fertigungseinfluss auf das Füge und Übertragungsverhalten von Rändelpressverbindungen. Mitteilungen aus dem Institut für Maschinenwesen der Technischen Universität Clausthal Nr. 45, 2020 [11] Suchý, L., Leidich, A., Gerstmann, T., Awiszus, B.: Influence of Hub Parameters on Joining Forces and Torque Transmission Output of Plastically-Joined Shaft-Hub-Connections with a Knurled Contact Surface. Machines, Special Issue. - MDPI. - 6. 2018, 2, 16 [12] Coban, H.; De Silva, A.K.M.; Harrison, D.K.: Mill-knurling as an alternative to laser welding for automotive drivetrain assembly. In: CIRP Annals – Manufacturing Technology, Nr. 58, S. 41–44, 2009 [13]: Meusburger, P.; Weisshorn, H.; Geiger, R.: Gebaute Nockenwelle für Nutzfahrzeuge. In: ThyssenKrupp techforum Juli (2005), S. 54–59 [14] Lengwiller, A.: Fehlerfortpflanzung, Simulation und Optimierung von Prozessketten anhand der gebauten Nockenwelle. In: Fortschritt- Berichte der VDI Zeitschriften Reihe 2, Nr. 682, 2011 [15] N.N.: DIN 82 Rändel. Deutsche Norm 1973 [16] Bader, M.: Gestaltung und Dimensionierung selbstschneidender und -formender Welle-Nabe-Verbindungen. 7. VDI-Fachtagung Welle-Nabe- Verbindungen, VDI-Berichte 2287, 2016 [17] Bader, M.: Untersuchungen von Rändel-Welle-Nabe-Verbindungen mit am Praxiseinsatz orientierten Randbedingungen. 5. VDI-Fachtagung Welle-Nabe-Verbindungen VDI -Berichte 2176, 2012 [18] Bader, M.: Der versuchsgestützte technische Entwicklungsprozess. Habilitation TU Graz, 2014 [19] N.N.: DIN 5480-1 Passverzahnungen mit Evolventenflanken und Bezugsdurchmesser – Teil 1: Grundlagen. März 2006 [20] N.N.: QUICK Bedienungsanleitung A1 & A2 Rändelwerkzeuge. 04/2014 1. Auflage IMPRESSUM erscheint 2021 im 60. Jahrgang, ISSN 0722-8546 / ISSN E-Paper: 2747-7991 REDAKTION Redakteure: Miles Meier (mm), Tel.: 06131/992-208, E-Mail: m.meier@vfmz.de (verantwortlich i.S.d. § 18 Abs. 2 MStV) Vanessa Weingärtner (wv), Tel.: 06131/992-352, E-Mail: v.weingaertner@vfmz.de Redaktionsassistenz: Melanie Lerch, Tel.: 06131/992-261, Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371, Ulla Winter, Tel.: 06131/992-347, E-Mail: redaktionsassistenz_vfv@vfmz.de, (Redaktionsadresse siehe Verlag) GESTALTUNG Anette Fröder, Sonja Daniel, Conny Grothe SALES Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262, E-Mail: o.jennen@vfmz.de Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206, E-Mail: a.zepig@vfmz.de Anzeigendisposition: Heike Rauschkolb, Tel.: 06131/992-241, E-Mail: h.rauschkolb@vfmz.de Anzeigenpreisliste Nr. 58: gültig ab 1. Oktober 2021 LESERSERVICE vertriebsunion meynen GmbH & Co. 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