Fachartikel

Verschleiß- und Grübchentragfähigkeit von Bronzeschneckenrädern
von Björn Sievers, Lorenz Gerke, Wolfgang Predki und Michael Pohl, Bochum

In der industriellen Praxis sind bezüglich der Tragfähigkeit von Schneckenrädern (Bild) große Streuungen zu beobachten, die häufig durch eine Überdimensionierung des Schneckenrades kompensiert werden müssen. Zur Steigerung der Konkurrenzfähigkeit von Schneckengetrieben ist es erforderlich, die Tragfähigkeit des Schneckenradwerkstoffs in Abhängigkeit von dessen Gefügeausbildung respektive von den Gießparametern des Schleudergießverfahrens charakterisieren zu können.

Ein Schneckengetriebe mit Bronzerädern
Ein Schneckengetriebe mit Bronzerädern (Bild: Flender AG)

Die dem Beitrag zugrundeliegende Arbeit erfasst durch systematische Untersuchungen des Schleudergießverfahrens in Kombination mit werkstofftechnischen Untersuchungen erstmals den Einfluss der Herstellungsmethode und denjenigen einzelner Gießparameter auf die Gefügeausbildung im Verzahnungsbereich von Schneckenradrohlingen aus der Legierung CuSn12Ni4-C-GZ. Anwendungsnahe Prüfstandversuche in Kombination mit einer werkstofftechnischen Schadensanalyse der Schneckenräder stellen einen Zusammenhang zwischen der Gefügeausbildung und der Tragfähigkeit von Schneckenrädern her.

Unter „Tragfähigkeit“ sind in diesem Zusammenhang die Verschleißtragfähigkeit und die Grübchentragfähigkeit von Schneckenrädern zu verstehen. Zur Einordnung der Ergebnisse erfolgen weitere Untersuchungen mit den drei Stranggusslegierungen CuSn12Ni2-C-GC, CuSn12Ni-C-GCB und CuSn12Ni4-C-GC. Ein auf den Prüfstandversuchen basierender Erweiterungsvorschlag für das derzeit aktuelle Tragfähigkeitsberechnungsverfahren nach DIN 3996 ermöglicht eine direkte und relativ einfache praktische Anwendung der Ergebnisse.

Dipl.-Ing. Björn Sievers, Dipl.-Ing. Lorenz Gerke, Prof.  Dr.-Ing. Wolfgang Predki, Prof. Dr.-Ing. Michael Pohl,  Ruhr-Universität Bochum, Bochum


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