2018-08-01  –  2021-07-31

604.520,00 EUR

Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF), Darmstadt, Hessen

03ET1555A

Energiesparende Industrieverfahren - Maschinenbau, Fahrzeugbau, Elektrotechnik, Feinmechanik, Optik, EBM-Waren [EA3250]

01182210/1  –  Gusszahnrad

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN2)

Energie

Für die Bemessung von dickwandigen Zahnrädern und Laufrollen aus Gusseisen mit Kugelgraphit wird auf Grund unzureichender und veralteter Auslegungs-normen und Richtlinien der aktuelle Stand der Werkstofftechnik nicht ausrei-chend berücksichtigt. Hieraus folgt eine falsche und unzureichende Bewertung der tatsächlichen Schwing- und Wälzfestigkeit der Zahnräder und Laufrollen für nahezu jeden denkbaren Anwendungsfall und insbesondere für Großzahnräder mit Bauteilmassen bis 20 t. Bisher wird für die Ermittlung der Flankenwälz- sowie der Zahnfussbiegefestig-keit lediglich die Oberflächenhärte herangezogen. Eine Einbindung werkstoff- und vor allem gefügeabhängiger Werkstoffkennwerte für die Wälz- und Schwing-festigkeit sowie der zu erwartenden Streuungen findet aktuell nicht statt. Als Folgen hieraus ergeben sich Bauteilschäden, Ausschuss von Bauteilen sowie ein erhöhter Energieverbrauch für die Einstellung unnötig hoher Bauteilhärten durch eine teilweise mehrfach durchgeführte Wärmebehandlung. Um diese Res-sourcenverschwendung sowie den Bauteilausschuss zu minimieren, sind die Ermittlung aktueller Wälz- und Schwingfestigkeitskennwerte, Gefügeuntersu-chungen, numerische Bauteilanalysen sowie ein Bauteilbemessungskonzept auf Basis aktueller Werkstoff- und Auslegungskennwerte zwingend erforderlich.