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Optimierung der Kegelräder mit Spezialverzahnungssoftware Gearengineer

Der gegenläufige Antrieb des koaxialen Wellensystems erfolgt mittels eines Kegelradgetriebes. Die Auslegung der Kegelräder hinsichtlich der Makrogeometrie und Tragfähigkeit wurde mit dem Eassistant Spiralkegelradmodul umgesetzt. Dieses ist direkt im Systemmanager aufrufbar. Für die geplante Serienfertigung sollen die Kegelräder traditionell auf entsprechenden Kegelradverzahnungsmaschinen hergestellt werden. Für die Prototypen sollte die Fertigung der Spiralkegelräder jedoch durch 5-Achs-Simultanfräsen auf Universal-Mehrachsbearbeitungszentren erfolgen. Deshalb wurde in einem weiteren Schritt eine Tragbildoptimierung durchgeführt und darüber die Mikrogeometrie der komplexen Zahnform festgelegt.

Berechnung der realen 3D-Geometrie von Verzahnungen

Hierfür kam die GWJ-Spezialverzahnungssoftware Gearengineer zum Einsatz. Der Gearengineer ist eine leistungsstarke Software für die Berechnung der realen 3D-Geometrie von Verzahnungen. Diese dient als ideale Ausgangsbasis für die Fertigung von Stirn- und Kegelrädern auf Universal-Mehrachsbearbeitungszentren mittels 5-Achsfräsens. Der Gearengineer zählt in diesem Bereich zu den führenden Softwarelösungen.

Die Berechnung der Zahnform basiert auf einer mathematisch kinematischen Herstellsimulation analog der Fertigung zum Beispiel auf einer Kegelradverzahnungsmaschine. Das bedeutet u.a., dass man bei Kegelrädern als Zahnprofil keine Evolvente, sondern eine Oktoide hat. Das Ergebnis ist eine reale 3D-Zahnformgeometrie und liefert damit eine vergleichbare Festigkeit und identisches Laufverhalten zu traditionell gefertigten Kegelrädern.

Fertigung im eigenen Haus

Die Kegelräder wurden so ausgelegt, dass sowohl die Herstellung mit 5-Achsfräsen als auch eine spätere traditionelle Serienfertigung auf einer Kegelradverzahnungsmaschine möglich sind. Da Dreiling bereits seit 2010 die Technologie der 5-Achs-Simultanbearbeitung von Zahnrädern, insbesondere von Spiralkegelrädern, auf Universalbearbeitungszentren einsetzt und noch dazu über einen entsprechenden Maschinenpark verfügt, konnte die Fertigung der Kegelräder auf Basis der mit dem Gearengineer berechneten Zahnformgeometrie für die Hubschrauberprototypen im eigenen Hause realisiert werden. (mz)

Hannover Messe 2015: Halle 25, Stand A21

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