Flankenbruch

Einleitung

Zahnflanken- und Zahnfußtragfähigkeit sind maßgebende Bestimmungsgrößen der Zahnraddimensionierung. Durch optimierte Auslegung und Fertigung sowie die kontinuierliche Verbesserung der Berechnungsverfahren ist es gelungen, die „klassischen“ Ermüdungsschäden Grübchenbildung und Zahnfußbruch weitgehend zu vermeiden und die Tragfähigkeitsgrenzen einer Verzahnung zu steigern. In der Folge kann jedoch ein erhöhtes Risiko für Schäden mit einer Rissinitiierung in größerer Bauteiltiefe vorliegen. Die Schadensart Flankenbruch ist gekennzeichnet durch einen Rissausgang unterhalb der Zahnflankenoberfläche. Aufgrund des Risswachstums im Werkstoffinneren treten Flankenbruchschäden in der Regel plötzlich und unerwartet auf. Die Folgen sind meist gravierend und führen häufig zum kompletten Ausfall der betroffenen Getriebestufe. Ausfälle durch Flankenbruch führen daher zu hohen Reparatur- und Ausfallkosten. Um Flankenbruchschäden zu vermeiden, ist die Kenntnis der zugrunde liegenden Mechanismen und Einflussfaktoren von großer Wichtigkeit.

Zielgruppe

Mitarbeiter von Firmen und Fachabteilungen für Zahnradgetriebe: Konstrukteure, Berechnungs- und Betriebsingenieure, Fachleute für Wartung und Instandhaltung, Gutachter.

Schwerpunkte

Vermittlung folgender Inhalte:

• Schadensbild Flankenbruch - Grundlagen und Schadenscharakteristika
• Mechanismen und Einflussgrößen des Flankenbruchs
• Berechnungsverfahren zum Flankenbruchrisiko
• Beispielhafte Berechnungsstudie (Variationsrechnungen)

Seminarziele

Ziel des Seminars ist ein vertieftes Verständnis der Mechanismen, Einflussgrößen und Berechnungsverfahren zur Schadensart Flankenbruch an Zahnrädern:

• Sichere Erkennung und Zuordnung von Flankenbruchschäden an Stirnrad-, Kegelrad- und Hypoidverzahnungen
• Kenntnis der wesentlichen Mechanismen und maßgebender Einflussgrößen auf die Schadensart Flankenbruch
• Kenntnis der Berechnungsansätze für eine quantitative Bewertung des Flankenbruchrisikos an Stirnrädern
• Verständnis zur erweiterten Ergebnisinterpretation von Berechnungsergebnissen zur qualitativen und quantitativen Einschätzung von Möglichkeiten zur Vermeidung von Flankenbruch

Referent/Referentin

Dr. Thomas Tobie

TU München, Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau (FZG)
www.fzg.mw.tum.de

Sascha Rommel

TU München, Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebesysteme (FZG)