massiverLEICHTBAU 10 www massiverLEICHTBAU de Umformtechnisch hergestellte Zahnräder Potentiale erkennen und nutzen Im Rahmen der Arbeiten wurden die Potentiale für eine Leichtbauweise untersucht Das Ergebnis ist ein Ver fahrenskonzept das ein form und oder reibschlüssiges Fügen von Zahnkranz Radkörper und Welle erlaubt Zunächst wurden in numerischen Untersuchungen der Einfluss einer geometrischen Gestaltung des Zahnrad körpers auf Stempelkraft sowie Materialfluss geprüft und geeignete Zahnkranzinnenprofile für eine formschlüssige Kraftübertragung ermittelt Wie sich kritische tangentiale Zugspannungen durch eine gezielte Zahnkranzvorspan nung vermeiden lassen wurde dabei berücksichtigt Mit Präzision zum Erfolg Auf Basis von theoretischen Betrachtungen wurde ein Werkzeug zur Kaltumformung für eine einstufige Hy draulikpresse konstruiert In Experimenten wurde er mittelt welchen Einfluss die Zahnkranzinnenprofile der Zahnradkörperwerkstoff und der Schmierstoff auf die Umformkraft haben Während der Werkstoffein fluss zwischen C15 und EN AW 6082 mit den unter schiedlichen Werkstofffestigkeiten zu begründen ist ergaben die anderen Versuchsparameter keine wei teren Einflüsse Das Leichtbaupotential eines Bauteils zur Leistungsübertragung resultiert aus dem Gewicht und der Tragfähigkeit Zur Prüfung der Zahnräder in Untersuchungen zum Querfließpressen in Mehrkomponentenbauweise haben gezeigt wie gebaute Zahnräder umformtechnisch effizient gefertigt werden können Mehrkomponentenbauweise wurden zwei Verfahren eingesetzt Ein statischer Test ermöglichte Aussagen über das statisch maximal übertragbare Drehmoment Außerdem wurden Laufversuche durchgeführt die eine einsatznahe Belastung darstellen und die konkre te Nutzung des Zahnrades im Getriebe abbilden Überzeugende Ergebnisse Die Untersuchungen haben gezeigt dass die innovati ven Leichtbaukonzepte des gebauten Zahnrades hohe statische Drehmomente übertragen Bei den dynami schen Tests konnten die Zahnradvarianten mit Leicht baupotential gegenüber dem Referenzzahnrad mit massivem Radkörper überzeugen Die Schäden im Lauf versuch verdeutlichen wie das dynamisch übertragbare Drehmoment und damit auch das Leichtbaupotential der Zahnräder weiter optimiert werden kann Umformgefügte Zahnräder mit dem Zahnradkörperwerk stoff EN AW 6082 in drei verschiedenen Ausführungen Halbzeuge vor dem Fügen und gefügtes Zahnrad Geschmiedeter Zahnkranz aus 18CrNiMoVNb7 6

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