Zahnradtechnik Stirnrad- Evolventenverzahnungen: Geometrische Grundlagen, Profilverschiebungen, Toleranzen, Festigkeit

Die Lebensdauer von Verzahnungen wird durch Zahnbruch (Zahnfußtragfähigkeit), Grübchenbildung (Zahnflankentragfähigkeit) oder Verschleiß (Freßtragfähigkeit) be- grenzt. Die jeweiligen Festigkeiten sind dabei bestimmt durch die Beanspruchung, die Geometrie der Verzahnung sowie durch die gewählten Werkstoffe. In DIN 3990 [7/11 werden zur Berechnung der Tragfähigkeit fünf Verfahren (A, B, C, D, E) darge- stellt. Die folgenden Ausführungen beschränken sich ausschließlich auf Verfahren B, das für die numerische Berechnung besonders geeignet ist. Grundlage der Tragfähigkeitsberechnung von Gerad- und Schrägstirnrädern bilden Berechnungsmethoden nach DIN 3990 [7/1] . Nach dieser Norm umfaßt die vollstän- dige Tragfähigkeitsberechnung einer Zahnradpaarung die Überprüfung der Zahn- fuß-, Zahnflanken- und Freßtragfähigkeit. Als Belastung des Zahnradpaares wird dabei die statische Nenn-Umfangskraft Ft (am Teilkreis im Stirnschnitt) angesetzt, die direkt aus der vom Zahnpaar übertragenen Leistung berechnet werden kann. 1) 2M an F - 2P (7.1) t(t) - dt1-w1 = dt1 Um die von innen und außen auf ein Getriebe wirkenden dynamischen Zusatzkräfte sowie die durch Toleranzen und Verformungen hervorgerufene ungleichmäßige Lastver- teilung zu berücksichtigen, werden allgemeine Einflußfaktoren bestimmt. Die mit die- sen Einflußfaktoren und der statischen Umfangskraft Ft ermittelte Belastung geht in der Berechnung der Tragfähigkeit als maßgebliche Belastung ein.