Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Damit das Zahnrad keine Karies bekommt: Software der RUB-Maschinenbauer

12.01.2005


Erst graue Flecken, dann das ein oder andere Grübchen und dann ist das Zahnrad kaputt. Der Verschleiß von Zahnrädern kann gerade bei großen Getrieben wie in Windenergieanlagen sehr teuer werden. Es gilt daher, schon bei der Konstruktion Vorkehrungen zu treffen. Dabei helfen der Großgetriebeprüfstand der RUB-Maschinenbauer des Lehrstuhls Maschinenelemente, Getriebe und Kraftfahrzeuge (Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Predki) und eine Software, die das Verhalten von Zahnrädern bei verschiedenen Belastungen berechnen kann.


Mit kleinen Schuppen fängt es an

Winzige raue Stellen in der Oberfläche des neuen Zahnrads sind der Anfang: Bei Belastung stellen sich kleine Späne auf, klappen um und bilden Schuppen, zu erkennen an kleinen grauen Flecken auf dem Metall. Manchmal bleibt es dabei, manchmal geht der Verschleißprozess weiter in die Tiefe, bis schließlich ganze Stücke aus dem Metall ausbrechen, sog. Grübchen entstehen, und das Zahnrad schließlich unbrauchbar wird. Warum dieser Prozess mal abläuft und mal nicht, ist noch ungeklärt. Sicher ist, dass man ihn beeinflussen kann, z.B. durch die Wahl des Schmiermittels und seine Temperatur, durch die Glätte der Oberfläche, durch die Form der Zähne und vieles mehr. Welche Bedingungen für ein Zahnrad optimal sind, testet man seit langem auf Standardprüfständen. Die sind allerdings recht klein, und die Ergebnisse lassen sich nicht immer auf große Getriebe übertragen. Gerade bei solchen großen Werkteilen kann der Verschleiß aber sehr teuer werden, wie z.B. bei Windkraftanlagen, die immer öfter Kilometer weit vom Land entfernt im Meer stehen.


Große Zahnräder, teure Schäden

Um auch für solche Fälle vorab berechnen zu können, unter welchen Bedingungen das Zahnrad möglichst lange lebt, nutzen die RUB-Maschinenbauer einen größeren Prüfstand zusammen mit einer Software, die das Verhalten verschieden großer Zahnräder bei unterschiedlichen Bedingungen berechnet. Sie berücksichtigt z.B. unterschiedliche Schmierstoffe, Schmierstofftemperaturen und Umfangsgeschwindigkeiten. Auch die unterschiedliche Geometrie der Zahnräder beeinflusst ihre Haltbarkeit, ebenso die Rauheit ihrer Oberfläche. Alle diese Parameter können die Forscher in die Software eingeben und für jedes Zahnrad die optimalen "Arbeitsbedingungen" berechnen. Testmessungen auf dem Getriebeprüfstand zeigten die gute Übereinstimmung der Rechenergebnisse mit den realen Gegebenheiten.

Ausführlich in MaschinenbauRUBIN

Eine ausführliche Beschreibung des Verfahrens finden Sie in der Sonderausgabe des RUB-Wissenschaftsmagazin MaschinenbauRUBIN unter www.rub.de/rubin/maschinenbau

Weitere Informationen

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Predki, Lehrstuhl für Maschinenelemente, Getriebe und Kraftfahrzeuge, Fakultät für Maschinenbau der Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum, IB 1/152, Tel. 0234/32-24061, Fax: 0234/32-14160, E-Mail: wolfgang.predki@rub.de

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.rub.de/

Weitere Berichte zu: Getriebe RUB-Maschinenbauer Zahnrad Zahnräder

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Beton - gebaut für die Ewigkeit? Ressourceneinsparung mit Reyclingbeton
19.04.2017 | Hochschule Konstanz

nachricht Gelatine statt Unterarm
19.04.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für Netzleittechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact beteiligt sich an Berliner Start-up Unternehmen für Energiemanagement

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für industrielle Kommunikationstechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung