Lebensdauerermittlung von Klemmrollenfreiläufen aufgrund von Werkstoffverformung, -ermüdung und Wälzverschleiß:
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Düsseldorf
VDI-Verl.
1986
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Autor: Schlattmann, Josef
Jahr: 1986
INHALT Seite
1. NOMENKLATUR IV
1.1 Forraelzeichen - Einheiten - Begriffe IV
1.2 Indizes VIII
2. EINLEITUNG 1
3. EINFÜHRUNG IN DEN PROBLEMKREIS 3
3.1 Definition, Aufbau und Funktion von Freilauf¬
kupplungen 3
3.2 Stand der Technik 6
3.2.1 Ausfallursachen an Schaltfreiläufen 6
3.2.1.1 Ermüdungsverschleiß 9
3.2.1.2 Plastische Verformung 20
3.2.1.3 Wälzverschleiß 27
3.2.2 Verschleißschäden aufgrund typischer Be-
triebszustände im Freilauf 29
3.2.3 Funktionsausfall infolge besonderer Umstände 33
3.2.4 Berechnungsansätze zur Lebensdauerermittlung
von Klemmfreiläufen 34
3.3 Aufgabenstellung 43
4. VERSUCHSEINRICHTUNGEN UND PRÜFBEDINGUNGEN 46
4.1 Aufbau und Funktionsweise der Prüfstände 46
4.2 Erfassung der Meßgrößen 61
4.3 Prüfbedingungen 70
4.3.1 Herstellung der Prüfkörper 70
4.3.2 Eingesetzte Klemmrolle 71
4.3.3 Versuchsöl und Betriebstemperatur 73
4.3.4 Führung und Anfederung der Klemmrolle 77
5. VERSUCHSPROGRAMM UND VERSUCHSDURCHPÜHRUNG 87
5.1 Versuchsprogramm 87
5.2 Vorgehensweise und Voraussetzungen bei der
Versuchsauswertung 88
5.3 Metallkundliche Daten der untersuchten Werk¬
stoffe 92
6. FESTSTELLUNG UND BERÜCKSICHTIGUNG VERSCHIEDENER
EINFLÜSSGROSSEN 94
6.1 Analyse der Schaltfrequenz 94
6.1.1 Ermittlung des dynamischen Verhaltens und der
maximalen Schaltfrequenz des Prüfstandes 94
6.1.2 Vergleich zwischen Freilaufversuchsstand und
realem Freilauf 107
6.2 Klemmroilenverschleiß unter Berücksichtigung der
Rollenprofilierung und der Lastwechselfrequenz 110
6.3 Einfluß des Hartmetalleinsatzes auf die Ver¬
suchsergebnisse 119
6.4 Typische Verschleißmarken 121
6.5 Verschleißbild des Anfederungsstiftes der
Klemmrolle 129
6.6 Verlauf der Klemmwinkelanderung in Abhängig¬
keit von der Lastwechselzahl 130
7. STATISTISCHE AUSWERTUNG DER VERSUCHE 134
7.1 Allgemeine Voraussetzungen zur Durchführung 134
7.2 Versuchsergebnisse für den Werkstoff 100Cr6 137
7.2.1 Wöhlerkurven bei unterschiedlichen Lastwechsel¬
frequenzen und Einsatz verschiedener Schmier¬
öle 137
7.2.2 Ermittlung der Mindestlebensdauer sowie Angabe
der statistischen Absicherung 144
7.2.3 Auswertung von Versuchen mit ungeschmierter
Wirkstelle 147
7.3 Versuchsauswertung für den Werkstoff 16MnCr5 148
7.4 Auswertung von Stichversuchen für den Werkstoff
Ck45 153
8. UNTERSUCHUNG DER HÄUPTEINFLUSSGRÖSSEN AUF DEN FREI¬
LAUFAUSFALL 155
8.1 Plastische Verformung 155
8.2 Pittingbildung 160
8.3 Wälzverschleiß 175
9. ÜBERTRAGUNG DER VERSÜCHSERGEBNISSE AUF EINEN REA¬
LEN FREILAUF 184
9.1 Berechnungsansatz zur Ermittlung der Freilauf-
lebensdauer 184
9.2 Vergleich und Wertung der Versuchsergebnisse 190
9.3 Allgemeine Schlußfolgerungen für den Konstruk¬
teur 192
10. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 193
11. LITERATUR 196
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