Verzahnte Getriebebauteile

Zielsetzung

Das entwickelnde Prozesskettendesign soll Energie und Ressourcen im Herstellungsprozess einsparen. Das beanspruchungsgerechte, gewichtsoptimierte Design der zu entwickelnden Getriebe­hohlwellen beinhaltet essentielle Potentiale für das Gesamtsystem Getriebe hinsichtlich Performance, Gewichtsreduktion und Kraftstoffverbrauch.

Durch eine neue Fertigungs­kette werden die energie- und ressourcenintensive Prozesskettenschritte, wie beispielsweise Schmieden, Abwälzfräsen oder Tieflochbohren mit innovativen Technologien, wie dem Verzahnungswalzen, dem Bohrungsdrücken und Fügeprozessen substituiert. 

Ergebnis

Mit Hilfe der umformtechnischen Umsetzung der Getriebehohlwelle wird eine signifikante Optimierung des Materialausnutzungsgrades (Steigerung um 6,5 Prozent) erreicht.

Des Weiteren wurde ein vermindertes Fertigteilgewicht von 30 Gramm pro gefertigter Fahrzeugkomponente erzielt.

Bei der Verifizierung möglicher energieoptimierender Effekte konnte in einem ersten Schritt bei der Gegenüberstellung Verzahnungswalzen vs. Verzahnungsfräsen eine Einsaprung von 10 kW elektrischer Energie erzielt werden. Dieser Wert hat jedoch vorerst exemplarischen Charakter und muss weiter spezifiziert werden.

© Fraunhofer IWU
Verzahnungswalzen
© Fraunhofer IWU
v.l.n.r. bohrungsgedrückte Rohteile – Paralleles Hohl-Rückwärts- & Hohl-Vorwärts- Fließpressen; Vorform rundgeknetet, gespant
© Fraunhofer IWU
Demonstrator mit gewalzter Verzahnung