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      Konstruktions- und größenbedingte Einflüsse auf den Verzug von ölabgeschreckten Zahnradgrundkörpern* : Teil 2: Ermittlung des Verzugsverhaltens mittels der Finite-Elemente-Methode Translated title: Design and Size Related Influences on Distortion of Oil Quenched Gear Base Bodies

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          Kurzfassung

          Aus wirtschaftlichen und ökologischen Gesichtspunkten kommt dem Thema Leichtbau in der Fahrzeugindustrie in den letzten Jahren eine besondere Bedeutung zu. Dabei werden oftmals konstruktive Lösungen verfolgt, um dieses Ziel erfolgreich umzusetzen. Allerdings müssen Aspekte einer fertigungsgerechten Auslegung der Bauteile, insbesondere im Antriebsstrang, entlang der gesamten Prozesskette berücksichtigt werden, um infolge der abschließenden Wärmebehandlung gravierende Verzugsprobleme zu vermeiden. Im Moment liegen allerdings noch keine Konstruktionsrichtlinien vor, die den Einfluss von konstruktiven Änderungen auf das Maß- und Formänderungsverhalten von Zahnrädern berücksichtigen. Daher wurde in einem Forschungsprojekt das Verzugsverhalten von Zahnradgrundkörpern auf der Basis von experimentellen und numerischen Studien analysiert. Zentrale Aspekte der Untersuchungen waren der Einfluss der Bauteilgröße sowie weitere konstruktive Details hinsichtlich der Wahl der Abmessungen bzw. gestalterische Anforderungen. Im ersten Teil der Veröffentlichung wurden die experimentellen Ergebnisse des Verzugsverhaltens von Zahnradgrundkörpern für das Einsatzhärten mittels Gasaufkohlung und Ölabschreckung detailliert vorgestellt. Die Ergebnisse der numerischen Untersuchungen folgen im jetzigen zweiten Teil dieses Berichts.

          Abstract

          On the basis of economic and ecological arguments a reduced weight of automobile components is more and more focused in industrial and scientific activities in recent years. Apart from the application of new materials with considerably lower density a change of component design is often used to succeed in aims regarding lightweight construction. But aspects for a production-oriented design, especially for heat treated power train components have to be considered, too. This topic applies in particular to the final heat treatment because serious distortion problems can arise due to reduced stiffness of the component. In the moment there exists no systematic compilation of effects of design modifications on principal distortion behavior. Therefore the distortion behavior of gear base bodies was analyzed based on fundamental experimental investigations and numerical studies. Central aspects of the investigations were the effect of different size classes of gear base bodies as well as further constructive details regarding the choice of dimensions and design requirements, respectively. In the first part of the report the experimental results for case hardened gear base bodies by gas carburizing and oil quenching were presented in detail. The results of the numerical studies follow in the present second part of this paper.

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          Design and Analysis of Experiments

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            Influence of manufacturing parameters on gear distortion

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              Statistische Versuchsplanung und -auswertung

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                Author and article information

                Journal
                htme
                HTM Journal of Heat Treatment and Materials
                Carl Hanser Verlag
                1867-2493
                2194-1831
                16 August 2017
                : 72
                : 4
                : 215-231
                Affiliations
                1 Stiftung Institut für Werkstofftechnik, Badgasteiner Str. 3, 28359 Bremen
                2 Stiftung Institut für Werkstofftechnik, Bremen
                Author notes
                [*]

                Der Beitrag ist eine überarbeitete und erweiterte Fassung der Vorträge von Holger Surm auf dem HK 2015, 28.–30.10.15, und HK 2016, 26.–28.10.16 in Köln und erscheint in zwei Teilen. Teil 1 (Experimentelle Ergebnisse) erschien in der vorigen Ausgabe HTM 3/2017.

                3 surm@ 123456iwt-bremen.de (Kontakt/Corresponding author)
                Article
                HT110329
                10.3139/105.110329
                © 2017, Carl Hanser Verlag, München
                Page count
                References: 16, Pages: 17
                Product
                Self URI (journal page): http://www.hanser-elibrary.com/loi/htme
                Categories
                Fachbeiträge/Technical Contributions

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