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Grundlegende Untersuchungen zur Geometrie und zum Betriebsverhalten von hoch-übersetzenden Hypoidverzahnungen

Im Forschungsvorhaben wurden experimentelle Untersuchungen zum Betriebsverhalten von hochübersetzenden Hypoidgetrieben mithilfe von drei Verzahnungsvarianten und Übersetzungen von i=3,8, i=20,5 und i=39,5 am FZG-Hypoideffizienzprüfstand durchgeführt. Der Fokus lag hierbei auf einer vergleichenden Betrachtung des Betriebsverhaltens von Schnecken- und hochübersetzenden Hypoidgetrieben mit einer Übersetzung von i=20,5. Hierbei zeigte sich, dass trotz der Stahl-Stahl-Paarung und den hohen Gleitgeschwindigkeiten im Zahnkontakt kein Fressschaden an der hochübersetzenden Hypoidverzahnung zu beobachten war. Ein Verzahnungswirkungsgrad von η≈90 % konnte experimentell bestimmt werden, welcher somit auf einem zu Schneckengetriebe vergleichbaren Niveau liegt.
In den weiteren experimentellen Untersuchungen zum Betriebsverhalten stellte sich die Biegung des Ritzelkopfes als limitierender Faktor heraus, welche aufgrund einer Reduzierung des Flankenspiels unter Last und eines möglichen Wellenbruchs in der Auslegung zu berücksichtigen ist. Weiterhin wurde das Betriebsverhalten der hochübersetzenden Hypoidverzahnung mit einer Übersetzung von i=39,5 im Hochdrehzahlbereich mit Eingangsdrehzahlen bis zu n_1=10 000 〖min〗^(-1) betrachtet.
Im Rahmen von weiteren theoretischen Untersuchungen wurde der Methodenträger BECAL hinsichtlich der Berechnung von hochübersetzenden Hypoidgetrieben getestet und erweitert, und ebenso die Anwendbarkeit standardisierter Berechnungsverfahren, wie der ISO 10300 (Ausgabe 2023) und der ISO 23509-1:2025, auf hochübersetzende Hypoidverzahnungen betrachtet.