Berechnungsmo­dul „Örtliche Zahnfußspannung“

Volltitel des Projektrahmens:

01/2015 – 12/2016

Bearbeiter

Dipl.-Ing. Wolf Wagner (TU Dresden, IMM)
Tobias Paucker, M. Sc. (TU München, FZG)

Unter Nutzung vorhandener nicht-kommerzieller Lösungsmethoden nach der Randelementmethode(BEM) aus dem Kegelradberechnungsprogramm BECAL wurde ein Modul zur Berechnung von Zahnfußspannungen beliebiger Zahngeometrien erschaffen. Dafür wurden neue Schnittstellen definiert und implementiert, die Funktionalität erweitert und die Recheneffizienz verbessert. Für die automatisierte Aufbereitung der Zahnkonturen wurde ein Präprozessor entwickelt. Dieser übernimmt die Diskretisierung der Berandung unter Berücksichtigung der speziellen Anforderungen der Randelementmethode. Der Funktionsumfang von RIKOR wurde so erweitert, dass beliebige Zahnfußkonturen eingelesen und verwendet werden können. Aus den Ergebnissen der 2D-BEM-Rechnungen wird ein Spannungskorrekturfaktor Y_S,OeZS berechnet, welcher den Korrekturfaktor Y_S nach ISO 6336 in der Zahnfußspannungs-berechnung ersetzt.
Die Gültigkeit der verwendeten Berechnungsmethodik wurde für eine gleichmäßige Lastverteilung umfangreich an Vergleichsrechnungen mit Normberechnungsverfahren und der FEM gezeigt. Zudem wurden Versuchsergebnisse aus statischen Messversuchen herangezogen, welche das Zutreffen des Verfahrens zudem bestätigen

Durch die Integration eines numerischen Berechnungsverfahrens  können mit RIKOR auch an Verzahnungen mit speziellen Zahnfußgeometrien Fußspannungen berechnet und ausgewertet werden.