antriebstechnik 6/2019

KOMPONENTEN UND SOFTWARE

KOMPONENTEN UND SOFTWARE 15 16 15 Optimiertes Amplitudenspektrum 16 Profildiagramme, Profil C (links), Hochverzahnung (rechts) und die nahezu konstante Steifigkeit der Hoch verzahnung. Dieselben Effekte lassen sich bei der Kraftanregung beobachten (Bild 14). Trotz Beibehaltung des Durchschnittswerts der Kraftanregung bei beiden Varianten kommt es zu einer Verringerung der Amplitudenwerte. In Bild 15 ist ein weiterer Vorteil der Anwendung einer Kopfrücknahme dargestellt: Die Harmonischen zweiter und höherer Ordnungen wurden insbe sondere im Beispiel mit der Hochverzahnung reduziert. Die Form eines Signals mit nur einer dominanten Harmonischen ähnelt der einer Sinus-/Cosinuswelle. Sind hinge- Teil 1 der Serie können Sie unter folgendem Link lesen: https://bit.ly/2YQmLZY gen viele Ordnungen von Harmonischen dominant, weist das Signal eher die Form einer Rechteckfunktion auf, was ungünstig ist. In Bild 16 sind die Profildiagramme beider Varianten dargestellt. Bei Herstellung durch Abwälzschleifen wird i. d. R. eine Abrichtscheibe verwendet, um die Schleifschnecke zu bearbeiten, mit deren Hilfe später die Korrekturen durchgeführt werden. Wenn sich die Korrekturen mithilfe der verfügbaren Schleif-/Abrichtwerkzeuge durchführen lassen, ermöglicht die Auswertung Einsparungen von Kosten und Zeit. In manchen Fällen werden die Korrekturen direkt in die Form des Abwälzfräsers integriert. Zahnräder werden i. d. R. mit einer Schleifzugabe hergestellt, die im Rahmen des Schleifprozesses entfernt wird, um den Anforderungen an die Dimensionen gerecht zu werden. Durch die Entscheidung für ein Wärmebehandlungsverfahren, dem das Zahnrad 50 antriebstechnik 2019/06 www.antriebstechnik.de

KIT ENCODER unterzogen wird, legt man grundsätzlich die Schleif zugabe für den Bearbeitungsprozess fest [5]. Durch Auswahl einer Wärme behandlung mit geringerem Verzug lässt sich die Schleifzugabe redu zieren, um den Aufwand für die Bearbeitung gehärteter Oberflächen zu minimieren und die Gesamtkosten der Herstellung zu verringern. Folglich ist die Umsetzung von Korrekturen mit dem Wärmebehandlungs- und Bear beitungsprozess verknüpft und sollte beim Konstruktionsprozess Berück sichtigung finden. DIE BEWERTUNG Das Verfahren für die Auslegung von Stirnrädern lässt sich in drei Hauptschritte unterteilen: Grobauslegung, Feinauslegung und Korrekturauslegung. Im Rahmen der Grobauslegung werden Dimensionen des Getriebes wie Achsabstand und Zahnbreite definiert. Sind die resultierenden Getriebedimensionen zu groß, lassen sich mit einem höherwertigen Werkstoff oder durch eine Wärmebehandlung bessere Resultate erzielen. Im nächsten Schritt wird die Makrogeometrie der Zahnräder definiert. Parameter wie Normalmodul, Eingriffswinkel, Schrägungswinkel und Bezugsprofil werden optimiert, um verschiedenen Konstruktionskriterien gerecht zu werden. Die Aufstellung einer Liste mit verfügbaren Fräsern kann dabei helfen, die Herstellkosten zu optimieren. Alternativ kann ein nicht standardisiertes Bezugsprofil verwendet werden, um bestimmte Eigenschaften wie eine höhere Eingriffssteifigkeit oder eine höhere Überdeckung zu erzielen. Im letzten Schritt wird die Mikrogeometrie der Zahnräder definiert. Es wurde gezeigt, dass sich die Drehmomentkapazität eines Getriebes durch Umsetzung gut konstruierter Flankenlinienkorrekturen deutlich erhöhen lässt. Eine Verschränkung infolge des Herstellverfahrens kann das Potenzial für Optimierungen begrenzen. Eine Zahnkontaktanalyse unter Last ermöglicht die Quantifizierung von Geräusch parametern wie der Eingriffslinie unter Last einschließlich Eintritts- und Aus trittsstößen, Amplitude des Drehweg fehlers, Kraftanregung und Harmonische. Anschließend werden Profilkorrekturen angewandt, um die vorstehenden Para meter zu verbessern und die Ursachen für Schwingungen zu mindern. Fotos: Kisssoft AG www.kisssoft.ag Literaturverzeichnis: [1] ISO 6336, Tragfähigkeitsberechnung von gerad- und schrägverzahnten Stirnrädern, Teile 1, 2, 3 und 6, 2006 [2] ISO TS 16281, Wälzlager – Dynamische Tragzahlen und nominelle Lebensdauer-Berechnung der modifizierten nominellen Referenz-Lebensdauer für Wälzlager, 2008 [3] Weber C., Banaschek K.: FVA-Bericht 129 und 134, Elastische Formänderung der Zähne und der anschliessenden Teile der Radkörper von Zahnradgetrieben, FVA 1955 [4] FVA-Bericht Nr. 487, 2011 [5] Nicholas Bugliarello, Biji George, Don Giessel, Dan McCurdy, Ron Perkins, Steve Richardson & Craig Zimmerman: Heat Treat Processes for Gears, Gear Solutions, Juli 2010 DIE IDEE „Zur Nachrechnung von Stirnrädern gibt es diverse Normen wie ISO, DIN, VDI, AGMA usw. In den Normen ist jedoch nicht enthalten, wie eine Verzahnung ausgelegt werden soll. Es fehlte bisher also eine technische Anleitung, welche die einzelnen Schritte zur Stirnradauslegung durchläuft und dabei die aktuellen technologischen Herausforderungen mitberücksichtigt. Die vorliegenden Ausführungen bieten dem Ingenieur einen Vorschlag, wie eine solche Auslegung in der Praxis durchgeführt werden kann.“ Ilja Tsikur, Vertriebsingenieur, Kisssoft AG Frischer Wind bei Motor-Feedback Motor-Feedback für Servo- und Schrittmotoren Encoder Lösungen für Kleinantriebe, Maschinen und Robotik Inkremental, Absolut, Singleturn und Multiturn-Varianten Schnelle und einfache Montage Tolerant gegen mechanischen Versatz Unempfindlich gegen Staub und Feuchtigkeit Hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit Energy Harvesting Impulsgenerator für Umdrehungszähler www.posital.de Sensor+Test 2019 Besuchen Sie uns! Halle 5 / Stand 341