Zahnradberechnung geht in die zweite Runde

Die Berechnung von Kunststoff-Zahnrädern für technische Anwendungen ist noch ein relativ junges Gebiet im Ingenieurswesen. Die meisten Werkstoffmodelle und Berechnungsmethoden basieren bisher auf Erfahrungen mit Metallzahnrädern. Kunststoffe haben jedoch ein völlig anderes mechanisches Verhalten als Metalle. Wird dies nicht berücksichtigt, ist die Tragfähigkeitsberechnung unzuverlässig und unpräzise. Daher forscht das IVW zusammen mit dem Lehrstuhl für Maschinenelemente, Getriebe und Tribologie (MEGT) der RPTU seit einigen Jahren an einer kunststoffgerechten Werkstoffbeschreibung und deren Integration in die Berechnung von Kunststoff-Zahnrädern.

Im Mai 2024 wurde das Projekt „FVA 856 II – Auslegung von Kunststoffzahnrädern unter Berücksichtigung zyklischer Belastung und zeitabhängiger Verformung“ im Rahmen der industriellen Gemeinschaftsforschung bewilligt. Dies ermöglicht es dem IVW, zusammen mit dem MEGT für weitere zweieinhalb Jahre an dem Thema zu arbeiten. Beim IVW wird der Schwerpunkt der Forschung auf der Interaktion von Ermüdungs- und Kriechlasten sowie dem Einfluss mehrachsiger Spannungszustände liegen. Untersuchungsgegenstand ist ein in Zahnrädern häufig eingesetzter kurzglasfaserverstärkter Polyamid.

Das Projekt „Auslegung von Kunststoffzahnrädern unter Berücksichtigung zyklischer Belastung und zeitabhängiger Verformung“ wird im Rahmen des Programms „Industrielle Gemeinschaftsforschung“ durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. (Förderkennzeichen: 01|F23244N)