Einfluss der Stirnkanten auf die Tragfähigkeit von Verzahnungen

In der vorliegenden Arbeit wurden stirnseitig auftretende Schäden und insbesondere Brüche im Zahnflankenrandbereich anhand von experimentellen und versuchsbegleitenden Untersuchungen genauer analysiert. Im Rahmen der Untersuchungen wurde die Abhängigkeit der Schadensart Zahnstirnkantenbruch von unterschiedlichen Einflussgrößen ermittelt. Hierzu zählen zum einen konstruktive und fertigungstechnische Größen und Maßnahmen, wie beispielsweise der Schrägungswinkel, Zahnflankenmodifikationen (Balligkeiten, Endrücknahmen) und das Anfasen der Zahnstirnkanten. Zum andern nehmen auch Prozesse, die zu einer Änderung des Werkstoffzustandes führen (wie z. B. das Abdecken der Stirnfläche während der Wärmebehandlung oder das Festigkeitsstrahlen), Einfluss auf das Tragfähigkeitsverhalten. Wie die Laufversuche zeigten, weisen hinsichtlich der Schadensart Zahnstirnkantenbruch außenverzahnte Stirnräder mit großem Schrägungswinkel ein erhöhtes Risiko auf. Zur Steigerung der Zahnradtragfähigkeit, d. h. zur Vermeidung von Stirnkantenbrüchen bzw. weiteren Schäden mit Schadensausgang von der Zahnstirnkante, wurden die Erkenntnisse aus den hier vorliegenden, experimentellen Untersuchungen in Form von Fertigungsempfehlungen für den Getriebekonstrukteur zusammengefasst.