Verfügbarkeit: Grübchenlebensdauerberechnung von geschmierten Wälzkontakten unter Berücksichtigung rauer Oberflächen

Grübchenlebensdauerberechnung von geschmierten Wälzkontakten unter Berücksichtigung rauer Oberflächen:

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Beteilige Person:	Zimmer, Martin 1985- (VerfasserIn)
Format:	Hochschulschrift/Dissertation Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Düren Shaker [2020]
Ausgabe:	1. Auflage
Schriftenreihe:	Fortschritte in der Maschinenkonstruktion Band 2/2020
Schlagwörter:	Zahnrad Lebensdauer Materialermüdung Thermophysikalische Eigenschaft Wälzlager Rauigkeit Wälzverschleiß Mischreibung Elastohydrodynamik Schmierstoff Pitting Berechnung Hertz Zahnräder Grübchen Wälzkontakt Hochschulschrift
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Umfang:	VIII, 173 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm, 276 g
ISBN:	9783844076752 3844076751

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IX 1 EINLEITUNG ............................................................................................................... 1 1.1 PROBLEMSTELLUNG ................................................................................................................................. 1 1.2 STAND DER FORSCHUNG ........................................................................................................................ 2 1.2.1 ERMUEDUNG WAELZBEANSPRUCHTER KONTAKTE ................................................................................... 2 1.2.1.1 EMPIRISCHE LEBENSDAUERMODELLE ........................................................................................ 3 1.2.1.2 PHASEN DER MATERIALERMUEDUNG ........................................................................................... 5 1.2.1.3 SCHADENSMECHANISMEN DER MATERIALERMUEDUNG GEHAERTETER STAEHLE ................................... 6 1.2.1.4 URSPRUNG DER MATERIALERMUEDUNG ..................................................................................... 12 1.2.1.5 GRUEBCHENBILDUNG UND TRAGFAEHIGKEITSBERECHNUNG VON ZAHNRAEDERN ............................... 13 1.2.2 BEANSPRUCHUNG VON WAELZKONTAKTEN ....................................................................................... 15 1.2.2.1 DER SPANNUNGSTENSOR ........................................................................................................ 16 1.2.2.2 DAS MAKROSPANNUNGSFELD ................................................................................................ 18 1.2.2.3 DAS MIKROSPANNUNGSFELD ................................................................................................. 20 1.2.2.4 OBERFLAECHENSCHUBSPANNUNGEN UND SCHLUPF. ................................................................... 21 1.2.2.5 EIGENSPANNUNGEN IN DER OBERFLAECHE VON HOCHFESTEN STAEHLEN ........................................ 23 1.2.2.6 OBERFLAECHENSCHAEDEN DURCH VERUNREINIGUNGEN UND EINDRUECKE ...................................... 28 1.2.3 LEBENSDAUERMODELLE FUER GRUEBCHENSCHAEDEN ........................................................................... 28 1.2.3.1 EMPIRISCHE LEBENSDAUERMODELLE .................................................................................... 28 1.2.3.2 PHYSIKALISCHE LEBENSDAUERMODELLE ................................................................................ 32 1.3 FAZIT AUS DEM STAND DER FORSCHUNG UND ABGELEITETER FORSCHUNGSBEDARF ..................................... 34 1.4 ZIELSETZUNG UND INHALT DER ARBEIT .................................................................................................. 35 2 THEORETISCHE BETRACHTUNGEN ............................................................................... 37 2.1 LEBENSDAUERBERECHNUNG VON WAELZKONTAKTEN FUER HCF ................................................................ 37 2.1.1 DAS WEIBULL * SCHE FEHLSTELLENMODELL .................................................................................... 37 2.1.2 DAS LEBENSDAUERMODELL VON LUNDBERG UND PALMGREN ....................................................... 41 2.1.3 DAS LEBENSDAUERMODELL VON LOANNIDES UND HARRIS ............................................................. 44 2.2 FESTIGKEITSHYPOTHESEN FUER DIE WAELZKONTAKTERMUEDUNG ............................................................... 47 2.2.1 DIE WECHSELSCHUBSPANNUNGSHYPOTHESE (WSH) .................................................................. 48 2.2.2 DIE SCHUBSPANNUNGSHYPOTHESE (SH) .................................................................................... 49 2.2.3 DIE GESTALTAENDERUNGSENERGIEHYPOTHESE (GEH) / OKTAEDRISCHE SCHUBSPANNUNG ............... 49 2.2.4 DAS DANG VAN-KRITERIUM ..................................................................................................... 51 2.2.5 DIE SCHUBSPANNUNGSINTENSITAETSHYPOTHESE (SIH) ................................................................. 54 INHALTSVERZEICHNIS 2.3 DIE DAUERFESTIGKEITSGRENZE BEI WAELZKONTAKTERMUEDUNG ............................................................... 58 2.3.1 DIE DAUERFESTIGKEITSGRENZE ALS SYSTEMGROESSE ...................................................................... 58 2.3.2 DIE HOEHE DER DAUERFESTIGKEITSGRENZE .................................................................................. 60 2.3.3 KRITIK AM KONZEPT EINER DAUERFESTIGKEITSGRENZE FUER WAELZKONTAKTE .................................. 61 2.4 VOLUMEN- UND GROESSENEINFLUSS AUF DIE ERMUEDUNG ........................................................................ 62 2.4.1 DAS ERMUEDUNGSGEFAEHRDETE VOLUMEN IM MAKRO- UND MIKROSPANNUNGSFELD ........................ 62 2.4.2 GROESSENEINFLUSS AUF DIE ERMUEDUNGSLEBENSDAUER .................................................................. 63 3 SIMULATIONSMODELL ............................................................................................... 65 3.1 GRUNDLAGEN DER TEHD-SIMULATION ................................................................................................ 65 3.1.1 HYDRODYNAMIK ....................................................................................................................... 65 3.1.3 KONTAKTDRUCKBERECHNUNG RAUER OBERFLAECHEN ....................................................................... 67 3.1.4 MIKROHYDRODYNAMIK ............................................................................................................. 68 3.1.5 RHEOLOGISCHES VERHALTEN DES SCHMIERSTOFFES IM TEHD-KONTAKT ...................................... 69 3.1.6 REIBUNGSMODELL FUER MISCHREIBUNG ....................................................................................... 71 3.2 GRUEBCHENLEBENSDAUERMODELL .......................................................................................................... 72 3.2.1 GRUNDLEGENDER BERECHNUNGSANSATZ ...................................................................................... 72 3.2.2 ERWEITERTER BERECHNUNGSANSATZ ............................................................................................ 75 3.2.3 BERECHNUNG DER SCHADENSWERTE IM MAKRO- UND MIKROSPANNUNGSFELD ............................... 78 3.2.4 DIE DAUERFESTIGKEITSGRENZE IM MAKROSPANNUNGSFELD EINES WAELZKONTAKTES ........................ 82 3.2.5 DIE DAUERFESTIGKEITSGRENZE IM MIKROSPANNUNGSFELD EINES WAELZKONTAKTES ...................... 83 4 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN ......................................................................... 91 4.1 WAELZKONTAKTVERSUCHE AM ZWEISCHEIBENPRUEFSTAND ....................................................................... 91 4.1.1 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE DES ZWEISCHEIBENPRUEFSTANDES ............................................... 92 4.1.2 PRUEFKOERPER UND VERSUCHSVORBEREITUNG ................................................................................. 94 4.1.3 VERSUCHSPLANUNG ................................................................................................................... 97 4.1.4 VERSUCHSAUSWERTUNG .............................................................................................................. 99 4.2 VERSUCHE AM ZAHNRADVERSPANNUNGSPRUEFSTAND ............................................................................. 104 4.2.1 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE DES ZAHNRADVERSPANNUNGSPRUEFSTAND ................................... 105 4.2.2 PRUEFKOERPER UND VERSUCHSVORBEREITUNG ................................................................................ 106 4.2.3 VERSUCHSPLANUNG ................................................................................................................. 108 4.2.4 VERSUCHSAUSWERTUNG ............................................................................................................ 108 5 VERGLEICH VON SIMULATIONS- UND UNTERSUCHUNGSERGEBNISSEN ......................... 112 5.1 SIMULATIONSABLAUF ......................................................................................................................... 112 5.2 SIMULATIONSERGEBNISSE FUER DEN ZWEISCHEIBENKONTAKT ................................................................. 115 5.2.1 FLUSS-, SCHUBSPANNUNGSFAKTOREN UND FESTKOERPERKONTAKTDRUECKE ....................................... 116 5.2.2 ERGEBNISSE TEHD-SIMULATION ............................................................................................. 117 II INHALTSVERZEICHNIS 5.2.3 KOPPLUNG VON MAKRO- UND MIKROEBENE 119 5.2.4 ERGEBNISSE DER SPANNUNGSBERECHNUNG 121 5.3 SIMULATIONSERGEBNISSE ZAHNFLANKENKONTAKT 124 5.3.1 FLUSS-, SCHUBSPANNUNGSFAKTOREN UND FESTKOERPERKONTAKTDRUECKE 125 5.3.2 ERGEBNISSE TEHD-SIMULATION 126 5.3.3 KOPPLUNG VON MAKRO- UND MIKROEBENE 128 5.3.4 ERGEBNISSE DER SPANNUNGSBERECHNUNG 131 5.4 ERGEBNISSE DER LEBENSDAUERBERECHNUNG 133 5.4.1 LEBENSDAUERBERECHNUNG DER ZWEISCHEIBENKONTAKTE 134 5.4.1.1 LEBENSDAUER DES TIEFEN VOLUMENS 134 5.4.1.2 LEBENSDAUER DES OBERFLAECHENVOLUMENS 136 5.4.2 LEBENSDAUERBERECHNUNG DER ZAHNRADPAARUNGEN 145 5.4.2.1 LEBENSDAUER DES TIEFENVOLUMENS 145 5.4.2.2 LEBENSDAUER DES OBERFLAECHENVOLUMENS 146 6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 156 LITERATURVERZEICHNIS 159 SELBSTSTAENDIGKEITSERKLAERUNG ANHANG III
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