Entwicklung eines neuartigen Prüfkonzepts zur Ermittlung der lokalen Zahnfußtragfähigkeit von Hypoidtellerrädern

Philip Herics

Entwicklung eines neuartigen Prüfkonzepts zur Ermittlung der lokalen Zahnfußtragfähigkeit von Hypoidtellerrädern

Translated title of the contribution: Development of a testing concept for the evaluation of the local tooth root load carrying capacity of a hypoid wheel

Philip Herics

Chair of Mechanical Engineering (140)

Research output: Thesis › Diploma Thesis

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Abstract

The development of modern automotive drivetrains is governed by the competing demands of constantly increasing transmitted power as well as weight and cost reduction. To meet these controversial goals simultaneously, it is necessary to characterise the load carrying capacity and the damage mechanisms of gear toothings. For the evaluation of the tooth root load carrying capacity for complex hypoid gears no idealize and generalize test procedure exists. Therefore the aim of the diploma thesis is the conception and construction of a new test procedure for testing hypoid wheels in single contact. Additionally a finite element (FE) simulation helps to scale the local S/N curve to essential stress values. The comparison of the load carrying capacity of two hypoid wheels with different case hardening depths points the relevance of the heat treatment out.

Translated title of the contribution	Development of a testing concept for the evaluation of the local tooth root load carrying capacity of a hypoid wheel
Original language	German
Qualification	Dipl.-Ing.
Supervisors/Advisors	Eichlseder, Wilfried, Supervisor (internal)
Award date	18 Dec 2009
Publication status	Published - 2009

Bibliographical note

embargoed until null

Keywords

tooth root load carrying capacity finite element (FE) simulation hypoid wheel testing procedure

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Cite this

@phdthesis{a5153b98165f41fda04ca7d1ea828b98,

title = "Entwicklung eines neuartigen Pr{\"u}fkonzepts zur Ermittlung der lokalen Zahnfu{\ss}tragf{\"a}higkeit von Hypoidtellerr{\"a}dern",

abstract = "Die Automobilindustrie ist st{\"a}ndig bestrebt, durch innovative Ideen, die Produktionskosten f{\"u}r Getriebebauteile zu senken und gleichzeitig die Tragf{\"a}higkeit der Komponenten zu steigern. F{\"u}r die Ermittlung der Zahnfu{\ss}tragf{\"a}higkeiten von komplexen Hypoidtellerr{\"a}dern ist bislang noch kein Pr{\"u}fverfahren im Einzelkontakt bekannt. Das Ziel der vorliegenden Arbeit soll daher die Konzeption und Konstruktion einer Pr{\"u}fvorrichtung zur Bestimmung der Zahnfu{\ss}tragf{\"a}higkeit einer speziellen Hypoidtellerradvariante sein. Die lokal auftretenden Zahnfu{\ss}spannungen, welche durch die unterschiedlichen Tragbildvariationen resultieren, werden mittels Finite Elemete (FE) Simulationen bestimmt. Durch die FE Simulation kann die lokale Bauteilw{\"o}hlerlinie auf notwendige Spannungswerte skaliert werden. Das neu entwickelte Pr{\"u}fkonzept eignet sich sehr gut zur Bestimmung der Zahnfu{\ss}tragf{\"a}higkeit von Hypoidtellerr{\"a}dern. Zus{\"a}tzlich zeigt der Ergebnisvergleich der ertragbaren Zahnfu{\ss}spannung zweier Hypoidtellerradvarianten mit unterschiedlicher Einsatzh{\"a}rtetiefe die Relevanz der Randschicht auf.",

keywords = "tooth root load carrying capacity finite element (FE) simulation hypoid wheel testing procedure, Hypoidtellerrad, Zahnfu{\ss}tragf{\"a}higkeit Pr{\"u}fkonzept Finite Elemente Simulation",

author = "Philip Herics",

note = "gesperrt bis null",

year = "2009",

language = "Deutsch",

type = "Diploma Thesis",

}

TY - THES

T1 - Entwicklung eines neuartigen Prüfkonzepts zur Ermittlung der lokalen Zahnfußtragfähigkeit von Hypoidtellerrädern

AU - Herics, Philip

N1 - gesperrt bis null

PY - 2009

Y1 - 2009

N2 - Die Automobilindustrie ist ständig bestrebt, durch innovative Ideen, die Produktionskosten für Getriebebauteile zu senken und gleichzeitig die Tragfähigkeit der Komponenten zu steigern. Für die Ermittlung der Zahnfußtragfähigkeiten von komplexen Hypoidtellerrädern ist bislang noch kein Prüfverfahren im Einzelkontakt bekannt. Das Ziel der vorliegenden Arbeit soll daher die Konzeption und Konstruktion einer Prüfvorrichtung zur Bestimmung der Zahnfußtragfähigkeit einer speziellen Hypoidtellerradvariante sein. Die lokal auftretenden Zahnfußspannungen, welche durch die unterschiedlichen Tragbildvariationen resultieren, werden mittels Finite Elemete (FE) Simulationen bestimmt. Durch die FE Simulation kann die lokale Bauteilwöhlerlinie auf notwendige Spannungswerte skaliert werden. Das neu entwickelte Prüfkonzept eignet sich sehr gut zur Bestimmung der Zahnfußtragfähigkeit von Hypoidtellerrädern. Zusätzlich zeigt der Ergebnisvergleich der ertragbaren Zahnfußspannung zweier Hypoidtellerradvarianten mit unterschiedlicher Einsatzhärtetiefe die Relevanz der Randschicht auf.

AB - Die Automobilindustrie ist ständig bestrebt, durch innovative Ideen, die Produktionskosten für Getriebebauteile zu senken und gleichzeitig die Tragfähigkeit der Komponenten zu steigern. Für die Ermittlung der Zahnfußtragfähigkeiten von komplexen Hypoidtellerrädern ist bislang noch kein Prüfverfahren im Einzelkontakt bekannt. Das Ziel der vorliegenden Arbeit soll daher die Konzeption und Konstruktion einer Prüfvorrichtung zur Bestimmung der Zahnfußtragfähigkeit einer speziellen Hypoidtellerradvariante sein. Die lokal auftretenden Zahnfußspannungen, welche durch die unterschiedlichen Tragbildvariationen resultieren, werden mittels Finite Elemete (FE) Simulationen bestimmt. Durch die FE Simulation kann die lokale Bauteilwöhlerlinie auf notwendige Spannungswerte skaliert werden. Das neu entwickelte Prüfkonzept eignet sich sehr gut zur Bestimmung der Zahnfußtragfähigkeit von Hypoidtellerrädern. Zusätzlich zeigt der Ergebnisvergleich der ertragbaren Zahnfußspannung zweier Hypoidtellerradvarianten mit unterschiedlicher Einsatzhärtetiefe die Relevanz der Randschicht auf.

KW - tooth root load carrying capacity finite element (FE) simulation hypoid wheel testing procedure

KW - Hypoidtellerrad

KW - Zahnfußtragfähigkeit Prüfkonzept Finite Elemente Simulation

M3 - Diplomarbeit

ER -