Belastungsgrenzen und Zahnradschäden

Zusammenfassung

Belastungsgrenzen für Zahnradgetriebe stellen in den meisten Fällen die Zahnflankentragfähigkeit und die Zahnfußfestigkeit dar. Sowohl die Flankentragfähigkeit k _D als auch die Zahnfußfestigkeit σ _vD hängen von der Härte des verwendeten Werkstoffes ab. Für ein Beispiel ist in der Abb. 1* dieser Zusammenhang aufgetragen. Mit zunehmender Brinellhärte HB ergibt sich für die Zahnfußfestigkeit ein degressiver, für die Flankentragfähigkeit ein progressiver Verlauf. Der Schnittpunkt beider Kurven liegt für dieses Beispiel bei einer Härte von HB ≈ 640 kp/mm². Dieses bedeutet, daß bei Überlastung die Zahnräder mit geringeren Oberflächenhärtewerten als 640 kp/mm² durch Grübchen-verschleiß erliegen. Bei höheren Härtewerten stellt in diesem Fall der Zahnbruch die Belastungsgrenze dar. Die Lage des Schnittpunktes ist im wesentlichen von den Zahnradabmessungen und von der Übersetzung abhängig. Für größere Moduln verschiebt er sich infolge der größeren Fußquerschnitte (höhere Biegewechselfestigkeit) und für kleinere Übersetzungen wegen der geringeren resultierenden Krümmung von Rad-und Ritzelflanken (größere Flankenpressung) zu höheren Härtewerten; für kleinere Moduln und große Übersetzungen liegt er bei geringeren Härtewerten, so daß auch an ungehärteten Zahnradgetrieben mit kleinen Moduln bzw. geringer Ritzelzähnezahl Zahnbruchgefahr bestehen kann.