Tagungsbeitrag

Titel Potential zur Effizienzsteigerung durch den Einsatz von PVDSchichtsystemen in Leistungsgetrieben
Autor C. Brecher, C. Gorgels, A. Bagh
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Inhalt Zusammenfassung

Vor dem Hintergrund eines zunehmend ausgeprägten globalen Umweltbewusstseins wird auch in der Antriebstechnik nach Möglichkeiten gesucht, Produkte ressourcenschonend und effizient zu gestalten. Hierfür müssen bei der Entwicklung von Zahnradgetrieben Lösungen gefunden werden, die bei Verbesserung der Umwelt- und Umgebungsfreundlichkeit die Leistungsfähigkeit der einzelnen Komponenten und des Gesamtsystems gewährleisten. An der RWTH Aachen wird im Rahmen eines Sonderforschungsbereichs ein Ansatz verfolgt, der als übergeordnete Zielsetzung die Verwendung biologisch abbaubarer Schmierstoffe in hoch belasteten Tribosystemen verfolgt. Als Projektpartner des SFB 442 wird in der Getriebeabteilung des Werkzeugmaschinenlabors (WZL) der RWTH Aachen intensiv an einer ökologisch unbedenklichen Gestaltung des tribologischen Systems des Zahnflankenkontakts in Getrieben gearbeitet. Vor diesem Hintergrund werden in diesem Vortrag zunächst Tragfähigkeitsuntersuchungen an Zahnrädern in Standard-Tests (Pittingtest, Fresstest, Graufleckigkeittest, Langsamlaufverschleißtest) vorgestellt. Dem oben aufgeführten Forschungsansatz des Projekts entsprechend wurden dabei unterschiedliche PVD-Schichtsysteme auf der Verzahnung abgeschieden und in Kombination mit biologisch abbaubaren Schmierstoffen getestet. Neben den Inhalten zur Tragfähigkeitsuntersuchungen werden Ergebnisse aus laufenden Untersuchungen an einem praxisrelevanten Anwendungsfall vorgestellt. Hierfür wird ein einstufiges Industriegetriebe auf einem elektrischen Verpannungsprüfstand aufgenommen und unter Variation der Schicht-Schmierstoff-Kombination an den Zahnrädern und den Wälzlagern in Laufversuchen hinsichtlich Tragfähigkeit und Wirkungsgrad untersucht. Die Untersuchungen dienen der Verifikation der bislang an Prüfradsätzen erzielten Ergebnisse.

Abstract

The efficiency is the most important factor of every kind of power transmission. Increasing resource prices and alarming prognoses for the changing of the global ecological system did strongly influence the social cognition of these problems in the last ten years. These changes did lead to several national and international decisions and conventions in the recent past. Some of these social and political changes do strongly affect the gear production. For example rigorous charges were established for the carbon dioxide emission which define a maximum emission of 120 gram per kilometre for cars from the beginning of the year 2015. For this reason an increasing efficiency is getting more and more important for power transmissions. Aim of this project is the investigation of the influence of friction reducing PVD-coatings on the efficiency factor of a modified gear box. The investigations are done by using the power measurement method on an electrical back-to-back test rig. Subject of this investigation is the comparison of the efficiency of different gear box variants with coated and uncoated components.
Datum 2009