Modell zur Prognose der Leerlaufverschleisslebensdauer reibschlussiger Freilaufe

摘要

Bei reibschlussigen Freilaufen liegt abhangig von der Relativbewegung zwischen An- und Abtrieb Leerlaufoder Schaltbetrieb vor. Im Schaltbetrieb kommt es zu einer reibschlussigen Kopplung von An- und Abtrieb und damit zur Drehmomentenubertragung. Im Leerlaufbetrieb sind An- und Abtrieb entkoppelt. Die in der Praxis verwendeten Verfahren zur Dimensionierung reibschlussiger Freilaufe beruhen einzig auf der Ermudungslebensdauer im Schaltbetrieb. Jedoch vernachlassigen diese die Auswirkung des Leerlaufverschleisses auf die Lebensdauer, da im Leerlaufbetrieb die Kontaktpressungen mit maximal 100 MPa und damit die Verschleissraten vergleichsweise gering sind. Gegenstand dieses Beitrages ist die Entwicklung und Validierung eines Leerlaufverschleisslebensdauermodells fur Freilaufe. Dieses Modell beschreibt das Verschleissverhalten von Freilaufen im Leerlaufbetrieb mithilfe eines numerischen Verschleissmodelles und berucksichtigt daruber hinaus die Auswirkung des Verschleissabtrags im Leerlaufbetrieb auf die Drehmomentenubertragung im Schaltbetrieb. Das Leerlaufverschleisslebensdauermodell wird experimentell validiert. Wegen der geringen Verschleissraten und der grossen Auswirkung geringen Verschleissabtrages auf die Drehmomentenubertragung im Schaltbetrieb wird die Verschleissrate durch optische Messung der Stellungswinkelanderung der Klemmelemente erfasst. Auf dieser Grundlage werden die Validierungsparameter Verschleissrate und Leerlaufverschleisslebensdauer ermittelt. Das Leerlaufverschleisslebensdauermodell verbessert die Dimensionierung und die Lebensdauerprognose von Freilaufen, welche beispielsweise als Rucklaufsperren v. a. im Leerlauf betrieben werden.