Verfügbarkeit: Stirnradverzahnung

Stirnradverzahnung: Berechnung – Werkstoffe – Fertigung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Weitere Verfasser:	Linke, Heinz 1935- (HerausgeberIn), Börner, Jörg 1960- (HerausgeberIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	München Hanser [2023]
Ausgabe:	3., aktualisierte Auflage
Schlagworte:	Verzahnung Stirnrad Stirnradgetriebe Außenverzahnung Evolventenverzahnung Getriebeauslegung Getriebeentwicklung Getriebetechnik Innenverzahnung Maschinenelemente Stirnräder Tragfähigkeit Zahnfußgeometrie Zahnräder Zahnradfertigung FBKOKOEL: Konstruktionselemente KONS2022
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XX, 753 Seiten Illustrationen, Diagramme 28 cm
ISBN:	9783446470361 3446470360

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Datensatz im Suchindex

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS VORWORT .................................................................................................................. VII UEBER DIE HERAUSGEBER .............................................................................................. AUTOREN VERZEICHNIS ................................................................................................. XI 1 UEBERBLICK, ALLGEMEINE GRUNDLAGEN ..................................................................... 1 1.1 ENTWICKLUNG DER VERZAHNUNG ............................................................................................................... 1 1.1.1 ENTWICKLUNG DER ANWENDUNG DER ZAHNRAEDER/ZAHNRADGETRIEBE ........................................... 1 1.1.2 ENTWICKLUNG DER VERZAHNUNGSGEOMETRIE ............................................................................. 7 1.1.3 ENTWICKLUNG DER TRAGFAEHIGKEITSBERECHNUNG ....................................................................... 12 1.1.3.1 ZAHNFUSSBEANSPRUCHUNG ....................................................................................... 12 1.1.3.2 ZAHNFLANKENBEANSPRUCHUNG - GRUEBCHEN ............................................................ 16 1.1.3.3 FRESSBEANSPRUCHUNG ........................................................................................... 18 1.2 AUFGABEN UND EINTEILUNG DER GETRIEBE UND VERZAHNUNGEN ............................................................ 19 1.3 VERZAHNUNGSGESETZ FUER STIRNRADVERZAHNUNGEN ............................................................................... 25 1.4 GRUNDBEZIEHUNGEN ............................................................................................................................ 31 1.4.1 UEBERSETZUNG ......................................................................................................................... 31 1.4.2 WIRKUNGSGRAD ....................................................................................................................... 34 1.4.3 DREHMOMENTE ....................................................................................................................... 35 1.5 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ................................................................................................... 36 2 GEOMETRIE DER VERZAHNUNG ............................................................................... 37 2.1 GEOMETRIE DER GERADVERZAHNUNG .................................................................................................... 37 2.1.1 GEOMETRIE DER VERZAHNUNG EINES STIRNRADES ..................................................................... 37 2.1.1.1 EVOLVENTE ............................................................................................................. 37 2.1.1.2 BEZUGSPROFIL ....................................................................................................... 47 2.1.1.3 GRUNDGROESSEN DER VERZAHNUNG EINES STIRNRADES ................................................ 50 2.1.2 GEOMETRIE DER VERZAHNUNGSPAARUNG - GERADVERZAHNUNG ................................................ 58 2.2 GEOMETRIE DER SCHRAEGVERZAHNUNG ................................................................................................... 72 2.2.1 ERZEUGUNG UND GRUNDLEGENDE EIGENSCHAFTEN .................................................................... 72 2.2.2 GRUNDGROESSEN DER VERZAHNUNG EINES STIRNRADES - SCHRAEGVERZAHNUNG ............................... 81 2.2.3 GEOMETRIE DER VERZAHNUNGSPAARUNG - SCHRAEGVERZAHNUNG .............................................. 85 2.3 ERGAENZUNGEN ZUR GEOMETRIE ............................................................................................................ 89 2.3.1 ALLGEMEINES ZUR ZAHNFUSSGEOMETRIE .................................................................................. 89 2.3.2 ZAHNFUSSGEOMETRIE DER AUSSENVERZAHNUNG BEI HERSTELLUNG MIT WAELZFRAESER ODER HOBELKAMM BEI BELIEBIGEM WERKZEUGPROFILWINKEL ......................................................... 89 2.3.2.1 ZAHNFUSSDICKE DER AUSSENVERZAHNUNG ................................................................. 89 2.3.2.2 KRUEMMUNGSRADIEN DER ZAHNFUSSUEBERGANGSKURVE DER AUSSENVERZAHNUNG BEI HERSTELLUNG MIT WAELZFRAESER ODER HOBELKAMM ............................................. 91 2.3.3 ZAHNFUSSGEOMETRIE BEI HERSTELLUNG MIT SCHNEIDRAD - AUSSEN UND INNENVERZAHNUNG ....95 2.3.3.1 ZAHNFUSSDICKE ...................................................................................................... 95 2.3.3.2 KRUEMMUNGSRADIEN DER ZAHNFUSSUEBERGANGSKURVE ............................................... 97 2.3.4 VERGLEICHENDE UNTERSUCHUNGEN ZUR ZAHNFUSSGEOMETRIE ................................................. 97 2.4 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN .................................................................................................. 99 XIV INHALTSVERZEICHNIS 3 EINGRIFFSSTOERUNGEN .............................................................................................. 101 3.1 UEBERBLICK .......................................................................................................................................... 101 3.2 EINGRIFFSSTOERUNGEN BEI AUSSENVERZAHNUNGEN .................................................................................. 101 3.2.1 EINGRIFFSSTOERUNG DURCH ZU KLEINE UEBERDECKUNG ............................................................... 101 3.2.2 EINGRIFFS STOERUNGEN IN NICHT-EVOLVENTISCHEN BEREICHEN .................................................... 104 3.3 EINGRIFFSSTOERUNGEN BEI INNENVERZAHNUNGEN ................................................................................... 106 3.3.1 VORBETRACHTUNG .................................................................................................................. 106 3.3.2 EINGRIFFSSTOERUNGEN IM THEORETISCHEN EINGRIFFSGEBIET - ZAHNFUSSEINGRIFFSSTOERUNGEN .... 108 3.3.2.1 ZAHNFUSSEINGRIFFSSTOERUNG AM RITZEL ....................................................................... 108 3.3.2.2 ZAHNFUSSEINGRIFFSSTOERUNG AM SCHNEIDRAD DES ERZEUGUNGSGETRIEBES .............. 111 3.3.2.3 ZAHNFUSSEINGRIFFSSTOERUNG AM HOHLRAD ............................................................... 111 3.3.3 EINGRIFFSSTOERUNGEN AUSSERHALB DES REGULAEREN ZAHNEINGRIFFSGEBIETES ............................. 114 3.3.3.1 ZAHNKOPFEINGRIFFSSTOERUNG ................................................................................. 114 3.3.3.2 VORSCHUBEINGRIFFSSTOERUNG UND RADIALE EINBAUSTOERUNG ................................... 116 3.3.3.3 PASSIVE EINGRIFFSSTOERUNG AM ERZEUGUNGSINNENRADPAAR ................................... 120 3.3.4 HINWEISE ZUR AUSLEGUNG VON INNENRADPAAREN UND ZUR WERKZEUGAUSWAHL .................... 121 3.3.4.1 ALLGEMEINE GESICHTSPUNKTE FUER DEN ENTWURF VON INNENRADPAAREN ............... 121 3.3.4.2 PROFILVERSCHIEBUNG ZUR VERMEIDUNG VON EINGRIFFSSTOERUNGEN AN INNENRADPAAREN .................................................................................................. 123 3.3.4.3 WAHL DES SCHNEIDRADES ZUR ERZEUGUNG DER INNENVERZAHNUNG ......................... 125 3.4 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ............................................................................................ 128 4 EVOLVENTISCHE SONDERVERZAHNUNGEN ................................................................ 129 4.1 ARTEN UND MOEGLICHKEITEN ................................................................................................................ 129 4.2 AUSLEGUNG ........................................................................................................................................ 133 4.3 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ................................................................................................... 139 5 TRAGFAEHIGKEIT - EINFUEHRUNG, AUSGANGSWERTE .................................................. 5.1 SCHADENSFAELLE .................................................................................................................................... 140 5.2 MOEGLICHKEITEN DES TRAGFAEHIGKEITSNACHWEISES ............................................................................... 149 5.3 BELASTUNGSHAEUFIGKEITSFUNKTION ....................................................................................................... 151 5.3.1 BELASTUNGSVERLAUF AM ZAHN ............................................................................................... 151 5.3.2 ERFASSUNG DES BELASTUNGSVERLAUFES IM LASTKOLLEKTIV ...................................................... 152 5.3.3 EXPERIMENTELLE ERMITTLUNG VON LASTKOLLEKTIVEN .............................................................. 153 5.3.4 ERFASSUNG VON LASTKOLLEKTIVEN IN DER TRAGFAEHIGKEITSBERECHNUNG ................................... 155 5.3.5 TYPISCHE LASTKOLLEKTIVE, BESONDERHEITEN ........................................................................ 159 5.4 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ................................................................................................... 161 6 TRAGFAEHIGKEIT / LAUFVERHALTEN AUSSENVERZAHNUNG UND INNEN VERZAHNUNG . 162 6.1 GESCHWINDIGKEITEN .......................................................................................................................... 162 6.1.1 GLEITGESCHWINDIGKEIT .......................................................................................................... 162 6.1.2 SPEZIFISCHES GLEITEN ............................................................................................................ 165 6.1.3 GLEITFAKTOR ........................................................................................................................... 166 6.1.4 SUMMENGESCHWINDIGKEIT ................................................................................................... 167 6.2 ZAHNSTEIFIGKEIT ................................................................................................................................. 167 6.2.1 GRUNDLEGENDES .................................................................................................................... 167 6.2.2 ZAHNSTEIFIGKEITSANTEILE ........................................................................................................ 168 6.2.3 ZAHNSTEIFIGKEITSBERECHNUNG ............................................................................................... 169 6.2.4 NAEHERUNGSWEISE ZAHNSTEIFIGKEITSBERECHNUNG NACH ISO 6336-1 (DIN 3990-1) ........... 170 6.2.5 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ZU ABSCHNITT 6.2 .......................................................... 171 6.3 KRAEFTE AM ZAHN ................................................................................................................................ 172 6.3.1 GRUNDSAETZLICHES .................................................................................................................. 172 6.3.2 KRAEFTE AM ZAHN AUS NUTZLEISTUNG ...................................................................................... 172 INHALTSVERZEICHNIS XV 6.3.2.1 KRAFTZERLEGUNG AM ZAHN ................................................................................... 172 6.3.2.2 DEFINITION DER NUTZLEISTUNG FUER DIE ZAHNBELASTUNG ......................................... 177 6.3.3 AEUSSERE DYNAMISCHE ZUSATZKRAEFTE ..................................................................................... 177 6.3.4 INNERE DYNAMISCHE ZUSATZKRAEFTE ....................................................................................... 181 6.3.4.1 URSACHEN UND VERLAUF ........................................................................................ 181 6.3.4.2 MECHANISCHES ERSATZMODELL ............................................................................. 184 6.3.4.3 MATHEMATISCHES BERECHNUNGSMODELL ............................................................... 188 6.3.4.4 PARAMETER DES SCHWINGUNGSSYSTEMS ................................................................ 189 6.3.4.5 SCHWINGUNGSBERECHNUNG ................................................................................... 193 6.3.4.6 BESONDERHEITEN DES SCHWINGUNGSVERHALTENS ................................................... 195 6.3.4.7 EXPERIMENTELLE ERMITTLUNG ................................................................................ 196 6.3.4.8 ERMITTLUNG DES DYNAMIKFAKTORS KV ENTSPRECHEND ISO 6336-1, DIN 3990-1 197 6.3.5 RESULTIERENDE BELASTUNG - PRAKTISCHES VORGEHEN, VERNACHLAESSIGUNGEN ........................ 201 6.3.6 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ZU ABSCHNITT 6.3 ........................................................ 202 6.4 LASTVERTEILUNG BEI VERZAHNUNGEN ................................................................................................... 203 6.4.1 GRUNDPROBLEM ................................................................................................................... 203 6.4.2 ALLGEMEINER BERECHNUNGSANSATZ ...................................................................................... 204 6.4.3 VERFAHREN DER EINFLUSSZAHLEN ........................................................................................... 205 6.4.3.1 GRUNDBEZIEHUNGEN ............................................................................................ 205 6.4.3.2 ERMITTLUNG DER VERFORMUNGSEINFLUSSZAHLEN ....................................................206 6.4.3.3 BERECHNUNG DER LASTVERTEILUNG UND ANALYSE VON BESONDERHEITEN ................. 215 6.4.4 ERFASSUNG DER LASTVERTEILUNG FUER DIE ZAHNFLANKEN UND ZAHNFUSSTRAGFAEHIGKEITS BERECHNUNG DURCH LASTVERTEILUNGSFAKTOREN ................................................................... 219 6.4.4.1 STIRNFAKTOR .........................................................................................................220 6.4.4.2 BREITENFAKTOR .................................................................................................... 221 6.4.4.3 VEREINFACHTE LASTVERTEILUNGSFAKTOREN .............................................................. 222 6.4.4.4 ERMITTLUNG DER KONTAKTLINIENABWEICHUNG .......................................................226 6.4.4.5 ERMITTLUNG DER WIRKSAMEN KONTAKTLINIENABWEICHUNG FUER BERECHNUNGEN ..... 229 6.4.5 MASSNAHMEN ZUR VERBESSERUNG DES BREITENLASTVERHALTENS .............................................230 6.4.6 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ZU ABSCHNITT 6.4 .......................................................236 6.5 TRAGFAEHIGKEITSNACHWEIS ................................................................................................................. 6.5.1 ZAHNFLANKENTRAGFAEHIGKEIT - GRUEBCHEN UND SCHAEDEN BEI MAXIMALBEANSPRUCHUNG .......237 6.5.1.1 GRUNDLAGEN ....................................................................................................... 237 6.5.1.2 ZAHNFLANKENPRESSUNG ....................................................................................... 241 6.5.1.3 GRUEBCHENFESTIGKEIT UND EINFLUESSE ...................................................................246 6.5.1.4 SICHERHEIT GEGEN GRUEBCHENBILDUNG; ZULAESSIGE BEANSPRUCHUNG ...................... 248 6.5.1.5 SICHERHEIT GEGEN BLEIBENDE VERFORMUNG, ANRISS ODER SPROEDBRUCH DER RANDSCHICHT BEI MAXIMALER BELASTUNG ............................................................ 249 6.5.2 ZAHNFUSSTRAGFAEHIGKEIT .......................................................................................................250 6.5.2.1 GRUNDLAGEN - KERBWIRKUNG .............................................................................. 251 6.5.2.2 ZAHNFUSSSPANNUNG BEI VOLLRAEDERN .................................................................... 263 6.5.2.3 ZAHNFUSSFESTIGKEIT UND EINFLUESSE .....................................................................270 6.5.2.4 SICHERHEIT GEGEN ERMUEDUNGSBRUCH .................................................................. 275 6.5.2.5 SICHERHEIT GEGEN BLEIBENDE VERFORMUNG ANRISS ODER SPROEDBRUCH .................. 276 6.5.2.6 ZAHNFUSSTRAGFAEHIGKEIT BEI ELASTISCH GESTALTETEM ZAHNKRANZ ............................ 278 6.5.3 PRAKTISCHES VORGEHEN BEIM GRUNDNACHWEIS DER TRAGFAEHIGKEIT .....................................294 6.5.3.1 VORGEHEN BEIM NACHWEIS DER FLANKENTRAGFAEHIGKEIT - GRUEBCHEN UND SCHAEDEN BEI MAXIMALBELASTUNG (METHODISCHER ABLAUF) ................................294 6.5.3.2 ZAHNFUSSTRAGFAEHIGKEIT - ERMUEDUNGSBRUCH UND SCHAEDEN BEI MAXIMALBELASTUNG (METHODISCHER ABLAUF) ....................................................... 6.5.4 SCHMIERFILMDICKE ............................................................................................................ 301 6.5.4.1 BERECHNUNG DER SCHMIERFILMDICKE ................................................................. 301 XVI INHALTSVERZEICHNIS 6.5.4.2 ZAHNFLANKENSCHAEDEN UND SCHMIERSTOFFEINFLUSS ...............................................304 6.5.5 FRESSTRAGFAEHIGKEIT .............................................................................................................. 305 6.5.5.1 EINFUEHRUNG ........................................................................................................ 305 6.5.5.2 SCHADENSBESCHREIBUNG UND EINFLUSSGROESSEN ZUR FRESSTRAGFAEHIGKEIT ............... 305 6.5.5.3 ANSAETZE ZUR BERECHNUNG DER FRESSTRAGFAEHIGKEIT .............................................. 306 6.5.5.4 FRESSTRAGFAEHIGKEIT NACH DER BLITZTEMPERATUR .................................................. 307 6.5.5.5 FRESSTRAGFAEHIGKEIT NACH DER INTEGRALTEMPERATUR .............................................. 312 6.5.5.6 PRAKTISCHE BERECHNUNG DER FRESSTRAGFAEHIGKEIT NACH DEM INTEGRALTEMPERATURVERFAHREN ............................................................................. 313 6.5.5.7 TESTVERFAHREN ZUR FRESSTRAGFAEHIGKEIT ................................................................ 317 6.5.6 GRAUFLECKENTRAGFAEHIGKEIT ................................................................................................... 319 6.5.7 VERSCHLEISSTRAGFAEHIGKEIT ..................................................................................................... 323 6.5.8 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ZU ABSCHNITT 6.5 ......................................................... 326 6.6 LEISTUNGSVERLUSTE/WIRKUNGSGRAD, GETRIEBEERWAERMUNG, SCHMIERUNG ......................................... 330 6.6.1 LEISTUNGSVERLUSTE ..............................................................................................................330 6.6.1.1 GESAMTVERLUSTE - UEBERSICHT ................................................................................ 330 6.6.1.2 VERZAHNUNGSVERLUSTE .......................................................................................... 330 6.6.1.3 LAGERVERLUSTE ...................................................................................................... 336 6.6.2 GETRIEBEWIRKUNGSGRAD ....................................................................................................... 341 6.6.3 WAERMEBILANZ - WAERMETRAGFAEHIGKEIT .................................................................................. 342 6.6.3.1 VORBETRACHTUNGEN .............................................................................................. 342 6.6.3.2 WAERMEABGABE DURCH DAS GEHAEUSE ....................................................................344 6.6.3.3 WAERMEABGABE DURCH DEN KUEHLKREISLAUF ........................................................... 345 6.6.3.4 ERGAENZUNGEN ZUR WAERMEBILANZ ......................................................................... 345 6.6.4 SCHMIERUNG UND KUEHLUNG .................................................................................................. 356 6.6.4.1 SCHMIERSTOFFAUSWAHL .......................................................................................... 356 6.6.4.2 SCHMIER UND KUEHLSYSTEME ................................................................................ 360 6.6.5 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ZU ABSCHNITT 6.6 ......................................................... 365 6.7 GERAEUSCHVERHALTEN .......................................................................................................................... 367 6.7.1 GRUNDLAGEN ......................................................................................................................... 367 6.7.1.1 EINFUEHRUNG UND WICHTIGE AKUSTISCHE BEGRIFFE .................................................. 367 6.7.1.2 RECHENOPERATIONEN MIT PEGELWERTEN ................................................................. 372 6.7.2 MECHANISCHE GERAEUSCHENTSTEHUNG .................................................................................... 373 6.7.2.1 GRUNDGLEICHUNG, SCHALLAUSBREITUNG .................................................................. 373 6.7.2.2 KOERPERSCHALLANREGUNG ....................................................................................... 375 6.7.2.3 ERREGERFREQUENZEN .............................................................................................. 378 6.7.2.4 UEBERTRAGUNGS UND ABSTRAHLVERHALTEN VON GETRIEBEGEHAEUSEN ......................... 379 6.7.2.5 BESTIMMUNG DER GESAMTSCHALLLEISTUNG ............................................................ 384 6.7.3 MESSTECHNISCHE ERMITTLUNG DER SCHALLLEISTUNG ................................................................ 384 6.7.3.1 LUFTSCHALL-MESSVERFAHREN ..................................................................................384 6.7.3.2 KOERPERSCHALL-MESSVERFAHREN ............................................................................. 386 6.7.3.3 NORMEN ............................................................................................................... 386 6.7.4 SCHALLLEISTUNGSPEGEL VON ZAHNRADGETRIEBEN ..................................................................... 388 6.7.4.1 ERWARTUNGSWERTE NACH VDI 2159 [6.7/121] ..................................................... 388 6.7.4.2 VERGLEICHE MIT WEITEREN LITERATURQUELLEN .........................................................389 6.7.4.3 EINFLUSS GERAEUSCHRELEVANTER PARAMETER. ............................................................ 390 6.7.4.4 GRENZWERTE DER SCHALLEMISSION ........................................................................ 391 6.7.5 BEISPIELE VON SCHALLLEISTUNGSPEGELN DIVERSER MASCHINEN .............................................. 392 6.7.6 KONSTRUKTIVE MASSNAHMEN ZUR GERAEUSCHMINDERUNG ....................................................... 393 6.7.6.1 VORSCHRIFTEN ....................................................................................................... 393 6.7.6.2 GRUNDPRINZIPIEN ZUR GERAEUSCHMINDERUNG ........................................................ 394 6.7.6.3 BEEINFLUSSUNG DER ANREGUNG DES ZAHNEINGRIFFS BEI STIRNRADVERZAHNUNGEN . 395 INHALTSVERZEICHNIS XVII 6.7.6.4 BEEINFLUSSUNG DER KOERPERSCHALLANREGUNG AN DER LAGERSTELLE ......................... 401 6.7.6.5 GESTALTUNG DES GETRIEBEGEHAEUSES ..................................................................... 404 6.7.6.6 SCHALLSCHUTZKAPSELN ........................................................................................... 410 6.7.6.7 ANTISCHALL ..........................................................................................................412 6.7.7 KOERPERSCHALL UND DIAGNOSE ............................................................................................. 412 6.7.8 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ZU ABSCHNITT 6.7 ....................................................... 414 7 AUSLEGUNG VON VERZAHNUNGEN UND GETRIEBEN ............................................... 416 7.1 STUFENZAHL UND AUFTEILUNG DER GESAMTUEBERSETZUNG ...................................................................... 416 7.1.1 V ORBETRACHTUNGEN ............................................................................................................. 416 7.1.2 AUSLEGUNG FUER MINIMALE MASSE ...................................................................................... 416 7.2 UEBERSCHLAEGIGE BESTIMMUNG DER ABMESSUNGEN ............................................................................420 7.2.1 UEBERSCHLAGSKRITERIUM ZAHNFLANKENTRAGFAEHIGKEIT (GRUEBCHEN) .........................................420 7.2.2 UEBERSCHLAGSKRITERIUM ZAHNFUSSTRAGFAEHIGKEIT .................................................................... 422 7.3 WAHL UND AUFTEILUNG DER PROFILVERSCHIEBUNG ................................................................................ 423 7.3.1 KRITERIEN UND TENDENZEN .................................................................................................. 423 7.3.2 EMPFEHLUNGEN ................................................................................................................... 431 7.4 WERKSTOFFAUSWAHL - FESTIGKEITSWERTE ............................................................................................ 435 7.4.1 GRUNDLAGEN DER WERKSTOFFWAHL UND GRUNDWERTE DER WERKSTOFFFESTIGKEIT ..................... 435 7.4.1.1 ALLGEMEINE GRUNDLAGEN ................................................................................... 437 7.4.1.2 STAHLAUSWAHL NACH DER HAERTBARKEIT ................................................................... 440 7.4.2 WERKSTOFFE FUER ZAHNRAEDER OHNE RANDSCHICHTVERFESTIGUNG - GRUNDLAGEN ....................... 444 7.4.2.1 ZAHNRAEDER AUS UNLEGIERTEN STAEHLEN SOWIE STAHLGUSS UND UNLEGIERTEN GUSSEISENSORTEN IM GUSSZUSTAND .................................................................... 444 7.4.2.2 ZAHNRAEDER AUS BAINITISCHEM GUSSEISEN ............................................................450 7.4.2.3 ZAHNRAEDER AUS AFP-STAEHLEN .............................................................................. 451 7.4.2.4 ZAHNRAEDER AUS VERGUETETEN STAEHLEN UND AUS VERGUETETEN EISENGUSSWERKSTOFFEN ...................................................................................... 452 7.4.3 WERKSTOFFE FUER ZAHNRAEDER MIT RANDSCHICHTVERFESTIGUNG - GRUNDLAGEN ......................... 454 7.4.3.1 RANDSCHICHTGEHAERTETE ZAHNRAEDER ...................................................................... 454 7.4.3.2 EINSATZGEHAERTETE ZAHNRAEDER ..............................................................................456 7.4.3.3 CARBONITRIERTE ZAHNRAEDER ...................................................................................466 7.4.3.4 AUFGESTICKTE ZAHNRAEDER .....................................................................................466 7.4.3.5 NITRIERTE/NITROCARBURIERTE ZAHNRAEDER ............................................................... 467 7.4.3.6 BORIERTE ZAHNRAEDER ............................................................................................ 471 7.4.3.7 BESCHICHTETE ZAHNRAEDER .....................................................................................472 7.4.3.8 ZAHNRAEDER AUS SPEZIELLEN EISENWERKSTOFFEN ....................................................472 7.4.4 FESTIGKEITSWERTE FUER ZAHNRAEDER ........................................................................................ 473 7.4.4.1 ZAHNRAEDER AUS UNLEGIERTEN STAEHLEN SOWIE STAHLGUSS UND UNLEGIERTEN GUSSEISENSORTEN ............................................................................ 473 7.4.4.2 ZAHNRAEDER AUS BAINITISCHEM GUSSEISEN ............................................................ 473 7.4.4.3 ZAHNRAEDER AUS AFP-STAEHLEN .............................................................................. 474 7.4.4.4 ZAHNRAEDER AUS VERGUETETEN STAEHLEN UND VERGUETETEN EISENGUSSWERKSTOFFEN ....474 7.4.4.5 RANDSCHICHTGEHAERTETE ZAHNRAEDER ......................................................................477 7.4.4.6 EINSATZGEHAERTETE ZAHNRAEDER ..............................................................................480 7.4.4.7 CARBONITRIERTE ZAHNRAEDER ...................................................................................487 7.4.4.8 AUFGESTICKTE ZAHNRAEDER ..................................................................................... 487 7.4.4.9 NITRIERTE/NITROCARBURIERTE ZAHNRAEDER ............................................................... 488 7.4.4.10 GESINTERTE ZAHNRAEDER ........................................................................................ 495 7.4.4.11 ZAHNRAEDER AUS THERMOPLASTISCHEN WERKSTOFFEN ................................................ 497 7.4.5 VERGLEICH DER DAUERFESTIGKEITSWERTE ............................................................................... 497 7.4.6 WOEHLERLINIEN ..................................................................................................................... 501 7.4.7 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ZU ABSCHNITT 7.4 ........................................................ 501 XVIII INHALTSVERZEICHNIS 8 SICHERUNG DER QUALITAET VON STIRNRADVERZAHNUNGEN ....................................... 503 8.1 EINFUEHRUNG ........................................................................................................................................ 503 8.1.1 NORMUNG ............................................................................................................................. 503 8.1.2 TOLERANZSYSTEM ................................................................................................................... 503 8.1.3 GETRIEBE-PASSSYSTEM ........................................................................................................... 506 8.2 MESSTECHNISCHE GRUNDLAGEN ........................................................................................................... 506 8.2.1 GRENZABWEICHUNGEN, GRENZABMASSE UND TOLERANZEN ....................................................... 506 8.2.2 ISTMASSE UND ISTABWEICHUNGEN ........................................................................................... 507 8.2.3 BEZOGENHEIT VON MESSGROESSEN BZW. MESSVERFAHREN ......................................................... 507 8.2.4 UNSICHERHEIT DER MESSERGEBNISSE ....................................................................................... 508 8.3 QUALITAETSKENNGROESSEN ........................................................................................................................ 509 8.3.1 FLANKENABWEICHUNGEN ........................................................................................................ 509 8.3.1.1 V ORBEMERKUNGEN ............................................................................................... 509 8.3.1.2 ABWEICHUNGEN DES STIRNPROFILS ........................................................................ 512 8.3.1.3 ABWEICHUNGEN DER FLANKENLINIE ....................................................................... 514 8.3.1.4 ABWEICHUNGEN DER ERZEUGENDEN ...................................................................... 516 8.3.1.5 FRAESERTALMESSUNG ............................................................................................... 516 8.3.1.6 ABWEICHUNGEN DER FLANKENFLAECHE ................................................................... 517 8.3.1.7 MESSUNG MODIFIZIERTER FLANKEN ........................................................................ 518 8.3.1.8 SCHRAENKUNG ........................................................................................................ 520 8.3.1.9 WELLIGKEIT .......................................................................................................... 521 8.3.1.10 TOLERANZFELD (K-DIAGRAMM) ............................................................................ 522 8.3.2 TEILUNGSABWEICHUNGEN ....................................................................................................... 522 8.3.2.1 KREISTEILUNGSABWEICHUNGEN ............................................................................. 522 8.3.2.2 EINGRIFFSTEILUNGSABWEICHUNG ............................................................................ 524 8.3.3 RUNDLAUFABWEICHUNG .......................................................................................................... 525 8.4 PASSKENNGROESSEN ................................................................................................................................ 525 8.4.1 FLANKENSPIEL ........................................................................................................................ 525 8.4.2 ZAHNDICKE ............................................................................................................................ 526 8.4.3 ZAHNDICKENPRUEFMASSE .......................................................................................................... 527 8.4.3.1 VORBEMERKUNGEN .............................................................................................. 527 8.4.3.2 ZAHNWEITE .......................................................................................................... 528 8.4.3.3 RADIALE PRUEFMASSE FUER DIE ZAHNDICKE ................................................................ 529 8.4.3.4 SEHNEN ............................................................................................................... 531 8.4.3.5 ZWEIFLANKENWAELZ-ACHSABSTAND ......................................................................... 531 8.4.3.6 KOPFKREISDURCHMESSER BEI UEBERSCHNITTENEN ZYLINDERRAEDERN .......................... 532 8.5 W AELZABWEICHUNGEN ........................................................................................................................... 532 8.5.1 V ORBEMERKUNGEN ................................................................................................................ 532 8.5.2 EINFLANKEN-WAELZPRUEFUNG .................................................................................................... 532 8.5.3 ZWEIFLANKENWAELZPRUEFUNG .................................................................................................... 534 8.5.4 ABWEICHUNGEN AN RADPAAREN IM GETRIEBE ......................................................................... 534 8.5.4.1 ACHSLAGEABWEICHUNGEN DES RADPAARES ............................................................ 534 8.5.4.2 WAELZABWEICHUNG VON WERKRADPAAREN .............................................................. 535 8.6 TRAGBILD ............................................................................................................................................ 535 8.7 RAUHEITSMESSUNG ............................................................................................................................. 536 8.8 GERAEUSCH ........................................................................................................................................... 537 8.9 EINSATZ VON VERZAHNUNGSLEHREN ..................................................................................................... 537 8.10 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ................................................................................................... 537 9 ZEICHNUNGSANGABEN ........................................................................................... 539 9.1 UEBERBLICK .......................................................................................................................................... 539 9.2 GEOMETRISCHE ANGABEN ................................................................................................................... 539 INHALTSVERZEICHNIS XIX 9.3 ANGABEN ZUR WAERMEBEHANDLUNG UND ZUM BESCHICHTEN .............................................................. 543 9.3.1 ANGABEN ZUR WAERMEBEHANDLUNG ...................................................................................... 543 9.3.2 ANGABEN ZUM BESCHICHTEN ............................................................................................... 547 9.3.2.1 HARTSTOFFBESCHICHTEN ......................................................................................... 550 9.3.2.2 GALVANISCH AUFGEBRACHTE SCHICHTEN .................................................................. 550 9.3.2.3 CHEMISCH AUFGEBRACHTE SCHICHTEN ..................................................................... 550 9.4 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ................................................................................................. 550 10 FERTIGUNG VON STIRNRADVERZAHNUNGEN ........................................................... 551 10.1 ALLGEMEINER FERTIGUNGSPROZESS FUER STIRNRAEDER .............................................................................. 551 10.2 ALLGEMEINE GLIEDERUNG DER VERFAHREN DER ZAHNFORMGEBUNG ...................................................... 553 10.2.1 VERFAHREN DER ZAHNFORMGEBUNG ....................................................................................... 553 10.2.2 URFORMENDE HERSTELLUNG VON STIRNRAEDERN ........................................................................ 554 10.2.3 UMFORMENDE UND ZERTEILENDE ZAHNFORMGEBUNG ............................................................. 555 10.2.4 SPANENDE ZAHNFORMGEBUNG DURCH WERKZEUGE MIT GEOMETRISCH BESTIMMTER SCHNEIDE ............................................................................ 560 10.2.4.1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN ........................................................................... 560 10.2.4.2 WAELZHOBELN ...................................................................................................... 565 10.2.4.3 WAELZSTOSSEN ...................................................................................................... 566 10.2.4.4 WAELZSCHAELEN ..................................................................................................... 569 10.2.4.5 WAELZFRAESEN ....................................................................................................... 570 10.2.4.6 PROFILFRAESEN ...................................................................................................... 574 10.2.4.7 WAELZSCHABEN .................................................................................................... 575 10.2.4.8 PROFILRAEUMEN .................................................................................................... 577 10.2.5 SPANENDE ZAHNFORMGEBUNG DURCH WERKZEUGE MIT GEOMETRISCH UNBESTIMMTER SCHNEIDE ........................................................................ 578 10.2.5.1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN ............................................................................ 578 10.2.5.2 DISKONTINUIERLICHES WAELZSCHLEIFEN MIT TELLERFOERMIGEN SCHLEIFKOERPERN ......... 582 10.2.5.3 DISKONTINUIERLICHES WAELZSCHLEIFEN MIT DOPPELKEGEL-SCHLEIFKOERPER ............. 583 10.2.5.4 KONTINUIERLICHES WAELZSCHLEIFEN ....................................................................... 585 10.2.5.5 DISKONTINUIERLICHES PROFILSCHLEIFEN ................................................................. 587 10.2.5.6 KONTINUIERLICHES PROFILSCHLEIFEN ...................................................................... 589 10.2.5.7 WAELZHONEN ........................................................................................................ 590 10.2.5.8 WAELZLAEPPEN ....................................................................................................... 592 10.2.5.9 GLEITSCHLEIFEN .................................................................................................... 593 10.2.6 PRUEFEN GESCHLIFFENER STIRNRAEDER AUF SCHAEDIGUNG DER RANDZONE ..................................... 594 10.2.7 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ZU ABSCHNITT 10.1 UND 10.2 ...................................... 605 10.3 WAERMEBEHANDLUNG ......................................................................................................................... 605 10.3.1 FERTIGUNGSGERECHTE WAERMEBEHANDLUNG ........................................................................... 606 10.3.1.1 NORMALGLUEHEN ................................................................................................... 607 10.3.1.2 PERLITISIEREN ....................................................................................................... 608 10.3.1.3 WEICHGLUEHEN ..................................................................................................... 608 10.3.1.4 SPANNUNGSARMGLUEHEN ....................................................................................... 609 10.3.2 BEANSPRUCHUNGSGERECHTE WAERMEBEHANDLUNG ................................................................ 609 10.3.2.1 VERGUETEN ............................................................................................................ 610 10.3.2.2 BAINITISIEREN ...................................................................................................... 613 10.3.2.3 RANDSCHICHTHAERTEN ............................................................................................ 614 10.3.2.4 EINSATZHAERTEN .................................................................................................... 620 10.3.2.5 CARBONITRIEREN ................................................................................................... 631 10.3.2.6 NITRIEREN/NITROCARBURIEREN ............................................................................... 633 10.3.2.7 BORIEREN ............................................................................................................. 639 10.3.2.8 BESCHICHTEN ...................................................................................................... 639 10.3.3 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ZU ABSCHNITT 10.3 ..................................................... 645 XX INHALTSVERZEICHNIS ANLAGEN VERZEICHNIS ................................................................................................ 646 LITERATURVERZEICHNIS .............................................................................................. 710 SACH WORTVERZEICHNIS .............................................................................................. 742
adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS VORWORT . VII UEBER DIE HERAUSGEBER . AUTOREN VERZEICHNIS . XI 1 UEBERBLICK, ALLGEMEINE GRUNDLAGEN . 1 1.1 ENTWICKLUNG DER VERZAHNUNG . 1 1.1.1 ENTWICKLUNG DER ANWENDUNG DER ZAHNRAEDER/ZAHNRADGETRIEBE . 1 1.1.2 ENTWICKLUNG DER VERZAHNUNGSGEOMETRIE . 7 1.1.3 ENTWICKLUNG DER TRAGFAEHIGKEITSBERECHNUNG . 12 1.1.3.1 ZAHNFUSSBEANSPRUCHUNG . 12 1.1.3.2 ZAHNFLANKENBEANSPRUCHUNG - GRUEBCHEN . 16 1.1.3.3 FRESSBEANSPRUCHUNG . 18 1.2 AUFGABEN UND EINTEILUNG DER GETRIEBE UND VERZAHNUNGEN . 19 1.3 VERZAHNUNGSGESETZ FUER STIRNRADVERZAHNUNGEN . 25 1.4 GRUNDBEZIEHUNGEN . 31 1.4.1 UEBERSETZUNG . 31 1.4.2 WIRKUNGSGRAD . 34 1.4.3 DREHMOMENTE . 35 1.5 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN . 36 2 GEOMETRIE DER VERZAHNUNG . 37 2.1 GEOMETRIE DER GERADVERZAHNUNG . 37 2.1.1 GEOMETRIE DER VERZAHNUNG EINES STIRNRADES . 37 2.1.1.1 EVOLVENTE . 37 2.1.1.2 BEZUGSPROFIL . 47 2.1.1.3 GRUNDGROESSEN DER VERZAHNUNG EINES STIRNRADES . 50 2.1.2 GEOMETRIE DER VERZAHNUNGSPAARUNG - GERADVERZAHNUNG . 58 2.2 GEOMETRIE DER SCHRAEGVERZAHNUNG . 72 2.2.1 ERZEUGUNG UND GRUNDLEGENDE EIGENSCHAFTEN . 72 2.2.2 GRUNDGROESSEN DER VERZAHNUNG EINES STIRNRADES - SCHRAEGVERZAHNUNG . 81 2.2.3 GEOMETRIE DER VERZAHNUNGSPAARUNG - SCHRAEGVERZAHNUNG . 85 2.3 ERGAENZUNGEN ZUR GEOMETRIE . 89 2.3.1 ALLGEMEINES ZUR ZAHNFUSSGEOMETRIE . 89 2.3.2 ZAHNFUSSGEOMETRIE DER AUSSENVERZAHNUNG BEI HERSTELLUNG MIT WAELZFRAESER ODER HOBELKAMM BEI BELIEBIGEM WERKZEUGPROFILWINKEL . 89 2.3.2.1 ZAHNFUSSDICKE DER AUSSENVERZAHNUNG . 89 2.3.2.2 KRUEMMUNGSRADIEN DER ZAHNFUSSUEBERGANGSKURVE DER AUSSENVERZAHNUNG BEI HERSTELLUNG MIT WAELZFRAESER ODER HOBELKAMM . 91 2.3.3 ZAHNFUSSGEOMETRIE BEI HERSTELLUNG MIT SCHNEIDRAD - AUSSEN UND INNENVERZAHNUNG .95 2.3.3.1 ZAHNFUSSDICKE . 95 2.3.3.2 KRUEMMUNGSRADIEN DER ZAHNFUSSUEBERGANGSKURVE . 97 2.3.4 VERGLEICHENDE UNTERSUCHUNGEN ZUR ZAHNFUSSGEOMETRIE . 97 2.4 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN . 99 XIV INHALTSVERZEICHNIS 3 EINGRIFFSSTOERUNGEN . 101 3.1 UEBERBLICK . 101 3.2 EINGRIFFSSTOERUNGEN BEI AUSSENVERZAHNUNGEN . 101 3.2.1 EINGRIFFSSTOERUNG DURCH ZU KLEINE UEBERDECKUNG . 101 3.2.2 EINGRIFFS STOERUNGEN IN NICHT-EVOLVENTISCHEN BEREICHEN . 104 3.3 EINGRIFFSSTOERUNGEN BEI INNENVERZAHNUNGEN . 106 3.3.1 VORBETRACHTUNG . 106 3.3.2 EINGRIFFSSTOERUNGEN IM THEORETISCHEN EINGRIFFSGEBIET - ZAHNFUSSEINGRIFFSSTOERUNGEN . 108 3.3.2.1 ZAHNFUSSEINGRIFFSSTOERUNG AM RITZEL . 108 3.3.2.2 ZAHNFUSSEINGRIFFSSTOERUNG AM SCHNEIDRAD DES ERZEUGUNGSGETRIEBES . 111 3.3.2.3 ZAHNFUSSEINGRIFFSSTOERUNG AM HOHLRAD . 111 3.3.3 EINGRIFFSSTOERUNGEN AUSSERHALB DES REGULAEREN ZAHNEINGRIFFSGEBIETES . 114 3.3.3.1 ZAHNKOPFEINGRIFFSSTOERUNG . 114 3.3.3.2 VORSCHUBEINGRIFFSSTOERUNG UND RADIALE EINBAUSTOERUNG . 116 3.3.3.3 PASSIVE EINGRIFFSSTOERUNG AM ERZEUGUNGSINNENRADPAAR . 120 3.3.4 HINWEISE ZUR AUSLEGUNG VON INNENRADPAAREN UND ZUR WERKZEUGAUSWAHL . 121 3.3.4.1 ALLGEMEINE GESICHTSPUNKTE FUER DEN ENTWURF VON INNENRADPAAREN . 121 3.3.4.2 PROFILVERSCHIEBUNG ZUR VERMEIDUNG VON EINGRIFFSSTOERUNGEN AN INNENRADPAAREN . 123 3.3.4.3 WAHL DES SCHNEIDRADES ZUR ERZEUGUNG DER INNENVERZAHNUNG . 125 3.4 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN . 128 4 EVOLVENTISCHE SONDERVERZAHNUNGEN . 129 4.1 ARTEN UND MOEGLICHKEITEN . 129 4.2 AUSLEGUNG . 133 4.3 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN . 139 5 TRAGFAEHIGKEIT - EINFUEHRUNG, AUSGANGSWERTE . 5.1 SCHADENSFAELLE . 140 5.2 MOEGLICHKEITEN DES TRAGFAEHIGKEITSNACHWEISES . 149 5.3 BELASTUNGSHAEUFIGKEITSFUNKTION . 151 5.3.1 BELASTUNGSVERLAUF AM ZAHN . 151 5.3.2 ERFASSUNG DES BELASTUNGSVERLAUFES IM LASTKOLLEKTIV . 152 5.3.3 EXPERIMENTELLE ERMITTLUNG VON LASTKOLLEKTIVEN . 153 5.3.4 ERFASSUNG VON LASTKOLLEKTIVEN IN DER TRAGFAEHIGKEITSBERECHNUNG . 155 5.3.5 TYPISCHE LASTKOLLEKTIVE, BESONDERHEITEN . 159 5.4 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN . 161 6 TRAGFAEHIGKEIT / LAUFVERHALTEN AUSSENVERZAHNUNG UND INNEN VERZAHNUNG . 162 6.1 GESCHWINDIGKEITEN . 162 6.1.1 GLEITGESCHWINDIGKEIT . 162 6.1.2 SPEZIFISCHES GLEITEN . 165 6.1.3 GLEITFAKTOR . 166 6.1.4 SUMMENGESCHWINDIGKEIT . 167 6.2 ZAHNSTEIFIGKEIT . 167 6.2.1 GRUNDLEGENDES . 167 6.2.2 ZAHNSTEIFIGKEITSANTEILE . 168 6.2.3 ZAHNSTEIFIGKEITSBERECHNUNG . 169 6.2.4 NAEHERUNGSWEISE ZAHNSTEIFIGKEITSBERECHNUNG NACH ISO 6336-1 (DIN 3990-1) . 170 6.2.5 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ZU ABSCHNITT 6.2 . 171 6.3 KRAEFTE AM ZAHN . 172 6.3.1 GRUNDSAETZLICHES . 172 6.3.2 KRAEFTE AM ZAHN AUS NUTZLEISTUNG . 172 INHALTSVERZEICHNIS XV 6.3.2.1 KRAFTZERLEGUNG AM ZAHN . 172 6.3.2.2 DEFINITION DER NUTZLEISTUNG FUER DIE ZAHNBELASTUNG . 177 6.3.3 AEUSSERE DYNAMISCHE ZUSATZKRAEFTE . 177 6.3.4 INNERE DYNAMISCHE ZUSATZKRAEFTE . 181 6.3.4.1 URSACHEN UND VERLAUF . 181 6.3.4.2 MECHANISCHES ERSATZMODELL . 184 6.3.4.3 MATHEMATISCHES BERECHNUNGSMODELL . 188 6.3.4.4 PARAMETER DES SCHWINGUNGSSYSTEMS . 189 6.3.4.5 SCHWINGUNGSBERECHNUNG . 193 6.3.4.6 BESONDERHEITEN DES SCHWINGUNGSVERHALTENS . 195 6.3.4.7 EXPERIMENTELLE ERMITTLUNG . 196 6.3.4.8 ERMITTLUNG DES DYNAMIKFAKTORS KV ENTSPRECHEND ISO 6336-1, DIN 3990-1 197 6.3.5 RESULTIERENDE BELASTUNG - PRAKTISCHES VORGEHEN, VERNACHLAESSIGUNGEN . 201 6.3.6 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ZU ABSCHNITT 6.3 . 202 6.4 LASTVERTEILUNG BEI VERZAHNUNGEN . 203 6.4.1 GRUNDPROBLEM . 203 6.4.2 ALLGEMEINER BERECHNUNGSANSATZ . 204 6.4.3 VERFAHREN DER EINFLUSSZAHLEN . 205 6.4.3.1 GRUNDBEZIEHUNGEN . 205 6.4.3.2 ERMITTLUNG DER VERFORMUNGSEINFLUSSZAHLEN .206 6.4.3.3 BERECHNUNG DER LASTVERTEILUNG UND ANALYSE VON BESONDERHEITEN . 215 6.4.4 ERFASSUNG DER LASTVERTEILUNG FUER DIE ZAHNFLANKEN UND ZAHNFUSSTRAGFAEHIGKEITS BERECHNUNG DURCH LASTVERTEILUNGSFAKTOREN . 219 6.4.4.1 STIRNFAKTOR .220 6.4.4.2 BREITENFAKTOR . 221 6.4.4.3 VEREINFACHTE LASTVERTEILUNGSFAKTOREN . 222 6.4.4.4 ERMITTLUNG DER KONTAKTLINIENABWEICHUNG .226 6.4.4.5 ERMITTLUNG DER WIRKSAMEN KONTAKTLINIENABWEICHUNG FUER BERECHNUNGEN . 229 6.4.5 MASSNAHMEN ZUR VERBESSERUNG DES BREITENLASTVERHALTENS .230 6.4.6 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ZU ABSCHNITT 6.4 .236 6.5 TRAGFAEHIGKEITSNACHWEIS . 6.5.1 ZAHNFLANKENTRAGFAEHIGKEIT - GRUEBCHEN UND SCHAEDEN BEI MAXIMALBEANSPRUCHUNG .237 6.5.1.1 GRUNDLAGEN . 237 6.5.1.2 ZAHNFLANKENPRESSUNG . 241 6.5.1.3 GRUEBCHENFESTIGKEIT UND EINFLUESSE .246 6.5.1.4 SICHERHEIT GEGEN GRUEBCHENBILDUNG; ZULAESSIGE BEANSPRUCHUNG . 248 6.5.1.5 SICHERHEIT GEGEN BLEIBENDE VERFORMUNG, ANRISS ODER SPROEDBRUCH DER RANDSCHICHT BEI MAXIMALER BELASTUNG . 249 6.5.2 ZAHNFUSSTRAGFAEHIGKEIT .250 6.5.2.1 GRUNDLAGEN - KERBWIRKUNG . 251 6.5.2.2 ZAHNFUSSSPANNUNG BEI VOLLRAEDERN . 263 6.5.2.3 ZAHNFUSSFESTIGKEIT UND EINFLUESSE .270 6.5.2.4 SICHERHEIT GEGEN ERMUEDUNGSBRUCH . 275 6.5.2.5 SICHERHEIT GEGEN BLEIBENDE VERFORMUNG ANRISS ODER SPROEDBRUCH . 276 6.5.2.6 ZAHNFUSSTRAGFAEHIGKEIT BEI ELASTISCH GESTALTETEM ZAHNKRANZ . 278 6.5.3 PRAKTISCHES VORGEHEN BEIM GRUNDNACHWEIS DER TRAGFAEHIGKEIT .294 6.5.3.1 VORGEHEN BEIM NACHWEIS DER FLANKENTRAGFAEHIGKEIT - GRUEBCHEN UND SCHAEDEN BEI MAXIMALBELASTUNG (METHODISCHER ABLAUF) .294 6.5.3.2 ZAHNFUSSTRAGFAEHIGKEIT - ERMUEDUNGSBRUCH UND SCHAEDEN BEI MAXIMALBELASTUNG (METHODISCHER ABLAUF) . 6.5.4 SCHMIERFILMDICKE . 301 6.5.4.1 BERECHNUNG DER SCHMIERFILMDICKE . 301 XVI INHALTSVERZEICHNIS 6.5.4.2 ZAHNFLANKENSCHAEDEN UND SCHMIERSTOFFEINFLUSS .304 6.5.5 FRESSTRAGFAEHIGKEIT . 305 6.5.5.1 EINFUEHRUNG . 305 6.5.5.2 SCHADENSBESCHREIBUNG UND EINFLUSSGROESSEN ZUR FRESSTRAGFAEHIGKEIT . 305 6.5.5.3 ANSAETZE ZUR BERECHNUNG DER FRESSTRAGFAEHIGKEIT . 306 6.5.5.4 FRESSTRAGFAEHIGKEIT NACH DER BLITZTEMPERATUR . 307 6.5.5.5 FRESSTRAGFAEHIGKEIT NACH DER INTEGRALTEMPERATUR . 312 6.5.5.6 PRAKTISCHE BERECHNUNG DER FRESSTRAGFAEHIGKEIT NACH DEM INTEGRALTEMPERATURVERFAHREN . 313 6.5.5.7 TESTVERFAHREN ZUR FRESSTRAGFAEHIGKEIT . 317 6.5.6 GRAUFLECKENTRAGFAEHIGKEIT . 319 6.5.7 VERSCHLEISSTRAGFAEHIGKEIT . 323 6.5.8 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ZU ABSCHNITT 6.5 . 326 6.6 LEISTUNGSVERLUSTE/WIRKUNGSGRAD, GETRIEBEERWAERMUNG, SCHMIERUNG . 330 6.6.1 LEISTUNGSVERLUSTE .330 6.6.1.1 GESAMTVERLUSTE - UEBERSICHT . 330 6.6.1.2 VERZAHNUNGSVERLUSTE . 330 6.6.1.3 LAGERVERLUSTE . 336 6.6.2 GETRIEBEWIRKUNGSGRAD . 341 6.6.3 WAERMEBILANZ - WAERMETRAGFAEHIGKEIT . 342 6.6.3.1 VORBETRACHTUNGEN . 342 6.6.3.2 WAERMEABGABE DURCH DAS GEHAEUSE .344 6.6.3.3 WAERMEABGABE DURCH DEN KUEHLKREISLAUF . 345 6.6.3.4 ERGAENZUNGEN ZUR WAERMEBILANZ . 345 6.6.4 SCHMIERUNG UND KUEHLUNG . 356 6.6.4.1 SCHMIERSTOFFAUSWAHL . 356 6.6.4.2 SCHMIER UND KUEHLSYSTEME . 360 6.6.5 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ZU ABSCHNITT 6.6 . 365 6.7 GERAEUSCHVERHALTEN . 367 6.7.1 GRUNDLAGEN . 367 6.7.1.1 EINFUEHRUNG UND WICHTIGE AKUSTISCHE BEGRIFFE . 367 6.7.1.2 RECHENOPERATIONEN MIT PEGELWERTEN . 372 6.7.2 MECHANISCHE GERAEUSCHENTSTEHUNG . 373 6.7.2.1 GRUNDGLEICHUNG, SCHALLAUSBREITUNG . 373 6.7.2.2 KOERPERSCHALLANREGUNG . 375 6.7.2.3 ERREGERFREQUENZEN . 378 6.7.2.4 UEBERTRAGUNGS UND ABSTRAHLVERHALTEN VON GETRIEBEGEHAEUSEN . 379 6.7.2.5 BESTIMMUNG DER GESAMTSCHALLLEISTUNG . 384 6.7.3 MESSTECHNISCHE ERMITTLUNG DER SCHALLLEISTUNG . 384 6.7.3.1 LUFTSCHALL-MESSVERFAHREN .384 6.7.3.2 KOERPERSCHALL-MESSVERFAHREN . 386 6.7.3.3 NORMEN . 386 6.7.4 SCHALLLEISTUNGSPEGEL VON ZAHNRADGETRIEBEN . 388 6.7.4.1 ERWARTUNGSWERTE NACH VDI 2159 [6.7/121] . 388 6.7.4.2 VERGLEICHE MIT WEITEREN LITERATURQUELLEN .389 6.7.4.3 EINFLUSS GERAEUSCHRELEVANTER PARAMETER. . 390 6.7.4.4 GRENZWERTE DER SCHALLEMISSION . 391 6.7.5 BEISPIELE VON SCHALLLEISTUNGSPEGELN DIVERSER MASCHINEN . 392 6.7.6 KONSTRUKTIVE MASSNAHMEN ZUR GERAEUSCHMINDERUNG . 393 6.7.6.1 VORSCHRIFTEN . 393 6.7.6.2 GRUNDPRINZIPIEN ZUR GERAEUSCHMINDERUNG . 394 6.7.6.3 BEEINFLUSSUNG DER ANREGUNG DES ZAHNEINGRIFFS BEI STIRNRADVERZAHNUNGEN . 395 INHALTSVERZEICHNIS XVII 6.7.6.4 BEEINFLUSSUNG DER KOERPERSCHALLANREGUNG AN DER LAGERSTELLE . 401 6.7.6.5 GESTALTUNG DES GETRIEBEGEHAEUSES . 404 6.7.6.6 SCHALLSCHUTZKAPSELN . 410 6.7.6.7 ANTISCHALL .412 6.7.7 KOERPERSCHALL UND DIAGNOSE . 412 6.7.8 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ZU ABSCHNITT 6.7 . 414 7 AUSLEGUNG VON VERZAHNUNGEN UND GETRIEBEN . 416 7.1 STUFENZAHL UND AUFTEILUNG DER GESAMTUEBERSETZUNG . 416 7.1.1 V ORBETRACHTUNGEN . 416 7.1.2 AUSLEGUNG FUER MINIMALE MASSE . 416 7.2 UEBERSCHLAEGIGE BESTIMMUNG DER ABMESSUNGEN .420 7.2.1 UEBERSCHLAGSKRITERIUM ZAHNFLANKENTRAGFAEHIGKEIT (GRUEBCHEN) .420 7.2.2 UEBERSCHLAGSKRITERIUM ZAHNFUSSTRAGFAEHIGKEIT . 422 7.3 WAHL UND AUFTEILUNG DER PROFILVERSCHIEBUNG . 423 7.3.1 KRITERIEN UND TENDENZEN . 423 7.3.2 EMPFEHLUNGEN . 431 7.4 WERKSTOFFAUSWAHL - FESTIGKEITSWERTE . 435 7.4.1 GRUNDLAGEN DER WERKSTOFFWAHL UND GRUNDWERTE DER WERKSTOFFFESTIGKEIT . 435 7.4.1.1 ALLGEMEINE GRUNDLAGEN . 437 7.4.1.2 STAHLAUSWAHL NACH DER HAERTBARKEIT . 440 7.4.2 WERKSTOFFE FUER ZAHNRAEDER OHNE RANDSCHICHTVERFESTIGUNG - GRUNDLAGEN . 444 7.4.2.1 ZAHNRAEDER AUS UNLEGIERTEN STAEHLEN SOWIE STAHLGUSS UND UNLEGIERTEN GUSSEISENSORTEN IM GUSSZUSTAND . 444 7.4.2.2 ZAHNRAEDER AUS BAINITISCHEM GUSSEISEN .450 7.4.2.3 ZAHNRAEDER AUS AFP-STAEHLEN . 451 7.4.2.4 ZAHNRAEDER AUS VERGUETETEN STAEHLEN UND AUS VERGUETETEN EISENGUSSWERKSTOFFEN . 452 7.4.3 WERKSTOFFE FUER ZAHNRAEDER MIT RANDSCHICHTVERFESTIGUNG - GRUNDLAGEN . 454 7.4.3.1 RANDSCHICHTGEHAERTETE ZAHNRAEDER . 454 7.4.3.2 EINSATZGEHAERTETE ZAHNRAEDER .456 7.4.3.3 CARBONITRIERTE ZAHNRAEDER .466 7.4.3.4 AUFGESTICKTE ZAHNRAEDER .466 7.4.3.5 NITRIERTE/NITROCARBURIERTE ZAHNRAEDER . 467 7.4.3.6 BORIERTE ZAHNRAEDER . 471 7.4.3.7 BESCHICHTETE ZAHNRAEDER .472 7.4.3.8 ZAHNRAEDER AUS SPEZIELLEN EISENWERKSTOFFEN .472 7.4.4 FESTIGKEITSWERTE FUER ZAHNRAEDER . 473 7.4.4.1 ZAHNRAEDER AUS UNLEGIERTEN STAEHLEN SOWIE STAHLGUSS UND UNLEGIERTEN GUSSEISENSORTEN . 473 7.4.4.2 ZAHNRAEDER AUS BAINITISCHEM GUSSEISEN . 473 7.4.4.3 ZAHNRAEDER AUS AFP-STAEHLEN . 474 7.4.4.4 ZAHNRAEDER AUS VERGUETETEN STAEHLEN UND VERGUETETEN EISENGUSSWERKSTOFFEN .474 7.4.4.5 RANDSCHICHTGEHAERTETE ZAHNRAEDER .477 7.4.4.6 EINSATZGEHAERTETE ZAHNRAEDER .480 7.4.4.7 CARBONITRIERTE ZAHNRAEDER .487 7.4.4.8 AUFGESTICKTE ZAHNRAEDER . 487 7.4.4.9 NITRIERTE/NITROCARBURIERTE ZAHNRAEDER . 488 7.4.4.10 GESINTERTE ZAHNRAEDER . 495 7.4.4.11 ZAHNRAEDER AUS THERMOPLASTISCHEN WERKSTOFFEN . 497 7.4.5 VERGLEICH DER DAUERFESTIGKEITSWERTE . 497 7.4.6 WOEHLERLINIEN . 501 7.4.7 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ZU ABSCHNITT 7.4 . 501 XVIII INHALTSVERZEICHNIS 8 SICHERUNG DER QUALITAET VON STIRNRADVERZAHNUNGEN . 503 8.1 EINFUEHRUNG . 503 8.1.1 NORMUNG . 503 8.1.2 TOLERANZSYSTEM . 503 8.1.3 GETRIEBE-PASSSYSTEM . 506 8.2 MESSTECHNISCHE GRUNDLAGEN . 506 8.2.1 GRENZABWEICHUNGEN, GRENZABMASSE UND TOLERANZEN . 506 8.2.2 ISTMASSE UND ISTABWEICHUNGEN . 507 8.2.3 BEZOGENHEIT VON MESSGROESSEN BZW. MESSVERFAHREN . 507 8.2.4 UNSICHERHEIT DER MESSERGEBNISSE . 508 8.3 QUALITAETSKENNGROESSEN . 509 8.3.1 FLANKENABWEICHUNGEN . 509 8.3.1.1 V ORBEMERKUNGEN . 509 8.3.1.2 ABWEICHUNGEN DES STIRNPROFILS . 512 8.3.1.3 ABWEICHUNGEN DER FLANKENLINIE . 514 8.3.1.4 ABWEICHUNGEN DER ERZEUGENDEN . 516 8.3.1.5 FRAESERTALMESSUNG . 516 8.3.1.6 ABWEICHUNGEN DER FLANKENFLAECHE . 517 8.3.1.7 MESSUNG MODIFIZIERTER FLANKEN . 518 8.3.1.8 SCHRAENKUNG . 520 8.3.1.9 WELLIGKEIT . 521 8.3.1.10 TOLERANZFELD (K-DIAGRAMM) . 522 8.3.2 TEILUNGSABWEICHUNGEN . 522 8.3.2.1 KREISTEILUNGSABWEICHUNGEN . 522 8.3.2.2 EINGRIFFSTEILUNGSABWEICHUNG . 524 8.3.3 RUNDLAUFABWEICHUNG . 525 8.4 PASSKENNGROESSEN . 525 8.4.1 FLANKENSPIEL . 525 8.4.2 ZAHNDICKE . 526 8.4.3 ZAHNDICKENPRUEFMASSE . 527 8.4.3.1 VORBEMERKUNGEN . 527 8.4.3.2 ZAHNWEITE . 528 8.4.3.3 RADIALE PRUEFMASSE FUER DIE ZAHNDICKE . 529 8.4.3.4 SEHNEN . 531 8.4.3.5 ZWEIFLANKENWAELZ-ACHSABSTAND . 531 8.4.3.6 KOPFKREISDURCHMESSER BEI UEBERSCHNITTENEN ZYLINDERRAEDERN . 532 8.5 W AELZABWEICHUNGEN . 532 8.5.1 V ORBEMERKUNGEN . 532 8.5.2 EINFLANKEN-WAELZPRUEFUNG . 532 8.5.3 ZWEIFLANKENWAELZPRUEFUNG . 534 8.5.4 ABWEICHUNGEN AN RADPAAREN IM GETRIEBE . 534 8.5.4.1 ACHSLAGEABWEICHUNGEN DES RADPAARES . 534 8.5.4.2 WAELZABWEICHUNG VON WERKRADPAAREN . 535 8.6 TRAGBILD . 535 8.7 RAUHEITSMESSUNG . 536 8.8 GERAEUSCH . 537 8.9 EINSATZ VON VERZAHNUNGSLEHREN . 537 8.10 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN . 537 9 ZEICHNUNGSANGABEN . 539 9.1 UEBERBLICK . 539 9.2 GEOMETRISCHE ANGABEN . 539 INHALTSVERZEICHNIS XIX 9.3 ANGABEN ZUR WAERMEBEHANDLUNG UND ZUM BESCHICHTEN . 543 9.3.1 ANGABEN ZUR WAERMEBEHANDLUNG . 543 9.3.2 ANGABEN ZUM BESCHICHTEN . 547 9.3.2.1 HARTSTOFFBESCHICHTEN . 550 9.3.2.2 GALVANISCH AUFGEBRACHTE SCHICHTEN . 550 9.3.2.3 CHEMISCH AUFGEBRACHTE SCHICHTEN . 550 9.4 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN . 550 10 FERTIGUNG VON STIRNRADVERZAHNUNGEN . 551 10.1 ALLGEMEINER FERTIGUNGSPROZESS FUER STIRNRAEDER . 551 10.2 ALLGEMEINE GLIEDERUNG DER VERFAHREN DER ZAHNFORMGEBUNG . 553 10.2.1 VERFAHREN DER ZAHNFORMGEBUNG . 553 10.2.2 URFORMENDE HERSTELLUNG VON STIRNRAEDERN . 554 10.2.3 UMFORMENDE UND ZERTEILENDE ZAHNFORMGEBUNG . 555 10.2.4 SPANENDE ZAHNFORMGEBUNG DURCH WERKZEUGE MIT GEOMETRISCH BESTIMMTER SCHNEIDE . 560 10.2.4.1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN . 560 10.2.4.2 WAELZHOBELN . 565 10.2.4.3 WAELZSTOSSEN . 566 10.2.4.4 WAELZSCHAELEN . 569 10.2.4.5 WAELZFRAESEN . 570 10.2.4.6 PROFILFRAESEN . 574 10.2.4.7 WAELZSCHABEN . 575 10.2.4.8 PROFILRAEUMEN . 577 10.2.5 SPANENDE ZAHNFORMGEBUNG DURCH WERKZEUGE MIT GEOMETRISCH UNBESTIMMTER SCHNEIDE . 578 10.2.5.1 TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN . 578 10.2.5.2 DISKONTINUIERLICHES WAELZSCHLEIFEN MIT TELLERFOERMIGEN SCHLEIFKOERPERN . 582 10.2.5.3 DISKONTINUIERLICHES WAELZSCHLEIFEN MIT DOPPELKEGEL-SCHLEIFKOERPER . 583 10.2.5.4 KONTINUIERLICHES WAELZSCHLEIFEN . 585 10.2.5.5 DISKONTINUIERLICHES PROFILSCHLEIFEN . 587 10.2.5.6 KONTINUIERLICHES PROFILSCHLEIFEN . 589 10.2.5.7 WAELZHONEN . 590 10.2.5.8 WAELZLAEPPEN . 592 10.2.5.9 GLEITSCHLEIFEN . 593 10.2.6 PRUEFEN GESCHLIFFENER STIRNRAEDER AUF SCHAEDIGUNG DER RANDZONE . 594 10.2.7 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ZU ABSCHNITT 10.1 UND 10.2 . 605 10.3 WAERMEBEHANDLUNG . 605 10.3.1 FERTIGUNGSGERECHTE WAERMEBEHANDLUNG . 606 10.3.1.1 NORMALGLUEHEN . 607 10.3.1.2 PERLITISIEREN . 608 10.3.1.3 WEICHGLUEHEN . 608 10.3.1.4 SPANNUNGSARMGLUEHEN . 609 10.3.2 BEANSPRUCHUNGSGERECHTE WAERMEBEHANDLUNG . 609 10.3.2.1 VERGUETEN . 610 10.3.2.2 BAINITISIEREN . 613 10.3.2.3 RANDSCHICHTHAERTEN . 614 10.3.2.4 EINSATZHAERTEN . 620 10.3.2.5 CARBONITRIEREN . 631 10.3.2.6 NITRIEREN/NITROCARBURIEREN . 633 10.3.2.7 BORIEREN . 639 10.3.2.8 BESCHICHTEN . 639 10.3.3 SYMBOLE UND SYMBOLERKLAERUNGEN ZU ABSCHNITT 10.3 . 645 XX INHALTSVERZEICHNIS ANLAGEN VERZEICHNIS . 646 LITERATURVERZEICHNIS . 710 SACH WORTVERZEICHNIS . 742
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