Samstag, 5. März 2011
Samstag, 5. März 2011
Eingriffssteifigkeit
„Durch das übertragene Drehmoment (welches für die Berechnung als konstant angenommen wird) kommen die Flanken von in der Regel ein oder zwei Zahnpaaren in Kontakt. Während des Abwälzens schwankt die Anzahl der Zahnpaare im Kontakt normalerweise um eins, womit die Gesamtsteifigkeit der Verzahnung sich sprunghaft ändert.“ (siehe Abbildung)
In der obigen Abbildung ist grün der Verlauf der Verzahnungssteifigkeit über dem Drehwinkel dargestellt. Man sieht den kurzzeitig starken Anstieg des Steifigkeit in dem Bereich, in welchem ein weiteres Zahnradpaar im Kontakt stehen. Da Steifigkeitssprünge starke Verformungsänderungen der Zähne zur Folge haben und damit keine allmähliche Zunahme der Verbiegung der Zähne während des Eingriffsverlauf stattfindet, sind dies zusätzliche Lebensdauer reduzierende Belastungen für die Zähne. Ziel ist es, einen möglichst glatten Steifigkeitsverlauf im gesamten Eingriffsbereich zu erreichen. Damit ist auch ein gleichmäßiger Drehmoment- und Drehzahlverlauf gewährleistet.
Die Eingriffssteifigkeit kann man bildlich am besten mit einer Feder zwischen den beiden Zahnrädern darstellen. Dabei ändert sich die Federkonstante schlagartig und damit gibt es Sprünge bei der Auslenkung der Feder (bei uns der Drehweg), da die Federkraft (bei uns das Drehmoment) als konstant angenommen wird.