TY - THES

T1 - Beurteilung der Zahnfußspannungen von gerade- und schrägverzahnten Stirnzahnrädern

AU - Haberer, Christoph

N1 - nicht gesperrt

PY - 2006

Y1 - 2006

N2 - Für die Ermittlung der Zahnfußtragfähigkeit ist die Kenntnis der tatsächlich am Zahnfuß auftretenden Spannung von Bedeutung. Ziel der Diplomarbeit ist es, resultierende Zahnfußspannungen aus FE Simulationen mit den analytischen Ergebnissen nach DIN 3990 Teil 3 Methode B abzugleichen. Durch eine exakte Modellierung der Zahnradgeometrie in 2D und 3D, welche eine der wichtigsten Forderungen darstellt, und die geeignete Generierung des FE Modells können die unter Belastung auftretenden Zahnfußspannungen numerisch berechnet werden. Eine sehr gute Möglichkeit, um wahre Geometrien zu erzeugen, bietet die Software KISSsoft, welche durch einen virtuellen Herstellprozess die Zahnform punktweise aufbaut. Mit dem FE Preprocessor MSC Patran kann dann die Vernetzung vorgenommen werden. Wichtig dabei ist die Wahl eines geeigneten Elementtyps und eine angemessene Netzfeinheit. Die eigentliche numerische Berechnung erfolgt mit dem FE Solver Abaqus 6.5. Um die ständig wachsende Forderung nach mehr Leistung bei gleichen oder besser noch sinkenden Entwicklungs- und Herstellkosten bei modernen Fahrzeuggetrieben bewältigen zu können ist es notwendig bestehende Verzahnungen zu optimieren. Verfahren wie Oberflächenmodifikation und Gestaltoptimierung finden dafür zunehmend Anwendung. Eine FE Studie über gestaltoptimierte Fußausrundungen gibt einen Überblick darüber wie die Spannungen in der Fußausrundung geeignet beeinflusst werden können.

AB - Für die Ermittlung der Zahnfußtragfähigkeit ist die Kenntnis der tatsächlich am Zahnfuß auftretenden Spannung von Bedeutung. Ziel der Diplomarbeit ist es, resultierende Zahnfußspannungen aus FE Simulationen mit den analytischen Ergebnissen nach DIN 3990 Teil 3 Methode B abzugleichen. Durch eine exakte Modellierung der Zahnradgeometrie in 2D und 3D, welche eine der wichtigsten Forderungen darstellt, und die geeignete Generierung des FE Modells können die unter Belastung auftretenden Zahnfußspannungen numerisch berechnet werden. Eine sehr gute Möglichkeit, um wahre Geometrien zu erzeugen, bietet die Software KISSsoft, welche durch einen virtuellen Herstellprozess die Zahnform punktweise aufbaut. Mit dem FE Preprocessor MSC Patran kann dann die Vernetzung vorgenommen werden. Wichtig dabei ist die Wahl eines geeigneten Elementtyps und eine angemessene Netzfeinheit. Die eigentliche numerische Berechnung erfolgt mit dem FE Solver Abaqus 6.5. Um die ständig wachsende Forderung nach mehr Leistung bei gleichen oder besser noch sinkenden Entwicklungs- und Herstellkosten bei modernen Fahrzeuggetrieben bewältigen zu können ist es notwendig bestehende Verzahnungen zu optimieren. Verfahren wie Oberflächenmodifikation und Gestaltoptimierung finden dafür zunehmend Anwendung. Eine FE Studie über gestaltoptimierte Fußausrundungen gibt einen Überblick darüber wie die Spannungen in der Fußausrundung geeignet beeinflusst werden können.

KW - gear wheel tooth root load carrying capacity numerical simulation topology optimisation root modification

KW - Zahnrad Zahnfußtragfähigkeit Zahnfußspannnung Numerische Simulation Topologieoptimierung Fußausrundung

M3 - Diplomarbeit

ER -