| Titel | Entwicklung eines empirischen Simulationsmodells für den Schichtverschleiß im PVD-beschichteten Zahnflankenkontakt |
| Autor | C. Brecher, M. Brumm, A. Bagh |
| Infos zum Autor | - |
| Inhalt | Zusammenfassung Ziel der Arbeiten ist der Aufbau eines Modellansatzes zur Vorhersage des Verschleißes von PVD-Beschichtungen bei Stirnrädern und damit der zu erwartenden Tragfähigkeitssteigerung durch den Einsatz einer PVD-Beschichtung hinsichtlich Grübchentragfähigkeit. Anhand einer theoretischen Analyse der Eingriffsbedingungen der Prüfverzahnung vom Typ Cmod dieser Stirnradpaarung unter Zuhilfenahme der FE-basierten Software zur Zahnkontaktanalyse FE-Stirnradkette werden mehrere Flankenkontaktpunkte der Eingriffstrecke auf den Triborollenkontakt übertragen. Für die simulierten Kontaktpunkte werden Reibkraft und Verschleißuntersuchungen mit PVD-beschichteten Rollen durchgeführt. Mit Hilfe einer Regressionsanalyse wird ein funktionaler Zusammenhang zwischen dem Schichtverschleiß und einer oder mehrerer Einflussgrößen abgeleitet. Das sich ergebende Kennfeld wird Ausgabegrößen der FE-basierten Zahnkontaktanalyse überlagert. Abschließend wird das sich ergebende beanspruchungsorientierte Verschleißmodell auf die Prüfverzahnung vom Typ FZG-Cmod angewendet. Abstract Aim of this report is a method to analyze the suitability of a cylindrical gear design for the use of an commercial a- C:H:Me type PVD-coating in order to increase the pitting strength. The calculation of expected coating wear, indicating the occurrence of pitting and micro pitting damages, is the central objective of this work. The roller test is used to simulate the local stresses for four single pair tooth contacts of a standard test gear in order to analyze the wear behavior of PVD-coated surfaces. The qualitative wear analysis shows an increase of visible PVD coating wear with the amount of slip |s|. It is also clearly shown that there is a dependency of the wear on the local friction work WR. Using tactilely measured wear depth t as a parameter for the coating wear, the influence of these influence parameters is quantified and analyzed by a multiple regression in order to achieve a functional model. The application of FE-based tooth contact analysis as well as the calculation of additional relevant local input parameters allows the application of the model function on the tooth flank. Thus, various gear geometries can be analyzed in terms of expected coating wear within the defined range for the input parameters slip s and friction work WR taking into account microgeometric modifications. |
| Datum | 2012 |
