Tagungsbeitrag

Titel Der Fresstest A/44/Cr - eine Methode zur Prüfung des Fress- und Verschleißverhaltens von Hypoidölen
Autor T.Reimann, J.-P. Stemplinger, K. Stahl
Infos zum Autor Autorenanschrift:
Dipl.-Ing. Tobias Reimann
Wissenschaftlicher Assistent
Tel.: +49-89-289-16526
E-Mail: reimann@fzg.mw.tum.de
Fax: +49-89-289-15808

Dr.-Ing. Johann-Paul Stemplinger
Abteilungsleiter
Tel.: +49-89-289-15822
E-Mail: stemplinger@fzg.mw.tum.de
Fax: +49-89-289-15808

Prof. Dr.-Ing. Karsten Stahl
Ordinarius
Tel.: +49-89-289-15805
E-Mail: stahl@fzg.mw.tum.de
Fax: +49-89-289-15808

FZG - Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau
TU München
Boltzmannstraße 15
85748 Garching
www.fzg.mw.tum.de
Inhalt Zusammenfassung
Aufgrund des günstigen Geräuschverhaltens finden Hypoidverzahnungen, die zur Leistungsübertragung zwischen nicht-parallelen Achsen eingesetzt werden, bevorzugt Anwendung im Automobilbau. Mit steigendem Achsversatz wird jedoch das Gleiten in Zahnhöhenrichtung von einer Komponente in Zahnlängsrichtung überlagert. Aufgrund dieser hohen Gleitanteile sind Hypoidverzahnungen besonders durch Fressschäden gefährdet. Dabei kann die Fresstragfähigkeit durch den Einsatz spezieller Getriebeöle deutlich gesteigert werden. Um vor allem hochlegierte Hypoidöle prüfen zu können, wurde an der Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau der Fresstest A/44/Cr entwickelt, der die Ermittlung der Fresstragfähigkeit sowie des Verschleiß- und Temperaturverhaltens von Schmierstoffen ermöglicht. Die Prüfung des zu untersuchenden Hypoidöls erfolgt an einer speziell ausgelegten Hypoidverzahnung in Form eines Stufentests, bei dem das Lastmoment in definierten Schritten erhöht wird bis ein Fressschaden auftritt oder die Laststufe elf schadenfrei durchlaufen wurde. Durch die Dokumentation von Ölsumpftemperatur, Flankenzustand und Gewichtsverlust der Prüfräder können die Eigenschaften des Prüföls bezüglich Fressen und Verschleiß erfasst werden. Im Rahmen dieser Veröffentlichung wird der Schadensmechanismus beim Fressen erläutert, aktuelle Berechnungsmethoden zur Bestimmung der Fresstragfähigkeit von Hypoidverzahnungen vorgestellt und die Prüfmethode A/44/Cr zur Prüfung des Fress- und Verschleißverhaltens von Hypoidölen beschrieben.

Abstract
Due to their good noise characteristics hypoid gears, which are used for power transmission between non-parallel axes, are preferably used in automotive applications. With increasing offset the sliding in tooth profile direction is superimposed by a component of sliding in tooth width direction. Due to these high sliding conditions, there is a high risk for scuffing of hypoid gears. The load carrying capacity regarding scuffing can be explicitly improved by using special gear lubricants. For testing high-alloyed hypoid oils, the scuffing test A/44/Cr has been developed at the Gear Research Centre. Its main purpose is to investigate the load carrying capacity regarding scuffing as well as wear and temperature behaviour of lubricants. The investigation of the lubricant is carried out as a step-test using a specially designed hypoid gear set. The torque on the test gear is increased in pre-defined steps until scuffing occurs or load stage eleven is passed without failure. The lubricant characteristics regarding scuffing and wear are investigated by documenting the oil sump temperature, the condition of the flank and the loss of weight of the test gear. Within this paper the failure mechanism of scuffing is explained, current calculation methods to determine the load carrying capacity regarding scuffing of hypoid gears are presented and the test method A/44/Cr for testing the scuffing and wear behaviour of hypoid oils is described.
Datum 2014