Die Kopfrücknahme eine Modifikation der Zahnflanke. Man setzt sie immer häufiger eingesetzt, speziell um das Geräuschverhalten im Getriebe zu verbessern.
Flankenmodifikationen bringen jedoch mehr Komplexität in die Zahnradgeometrie. Dies wirkt sich auf die Fertigung und auf die Qualitätssicherung aus. Die Herausforderung bei der Qualitätssicherung ist dabei nicht die Messung, sondern die Auswertung.
Übergangsbereich beachten
Ein wichtiger Punkt dabei ist die Definition des Übergangsbereichs zwischen der Rücknahme und dem mittleren Auswertebereich (s.u.).
Hat man das beachtet, ist das schon einmal die halbe Miete.
Verzahnungsprotokoll mit seltsamen Werten
Der Übergangsbereich ist definiert. Das Zahnrad auf der Messmaschine. Die Messung läuft problemlos. Jetzt schaut man in das Verzahnungsprotokoll: Die Kopfrücknahme ist im Profildiagramm gut erkennbar.
Jetzt stellt man fest, dass die berechneten Ergebnisse für die Kopfrücknahme vorne und hinten nicht stimmen können:
Das kann doch gar nicht sein!
Ursachenforschung
Was ist hier passiert? Es könnte sich um einen Fehler in der Software handeln. Vielleicht gibt es noch einen anderen Grund?!
Wie wird die Koprücknahme ausgewertet?
Die Position der Kopfrücknahme ist der Schnittpunkt der beiden Regressionsgeraden für Kopfrücknahme und mittleren Auswertebereich.
Wie wird die Regressionsgerade bestimmt?
Die Regressionsgerade wird über die Summe der kleinsten Fehlerquadrate nach Gauß berechnet. Grundlage für diese Berechnung sind die Abweichungen, die im Auswertebereich liegen.
Die Analyse
Schauen wir uns das näher an, dann wird uns klar, was die Ursache ist:
Die Regressionsgeraden (s.o. blau eingezeichnet) verlaufen für die Linksflanke parallel. Deshalb kann kein Schnittpunkt berechnet werden. Das ist der Grund, weshalb die Position der Rücknahme im Protokoll mit Null angegeben ist.
Bei der Rechtsflanke schneiden sich die beiden Regressionsgeraden. Der Schnittpunkt liegt jedoch oberhalb der eigentlichen Kopfrücknahme. Das erklärt den großen Wert für die Position der Rücknahme.
Ursache: Definition des Auswertebereichs
Mit Hilfe der Regressionsgeraden wird klar, was passiert ist und dass die Ergebnisse „plausibel“ sind. Die Software scheint nicht falsch zu rechnen. Die Ursache ist der zu groß gewählte Auswertebereich für den unmodifizierten Teil der Flanke. Im unteren Teil des Profildiagramms erkennt man deutlich, dass die Fußausrundung im Auswertebereich liegt und damit die Berechnung stark beeinflusst. Ein weiteres Indiz dafür sind die sehr großen Profilabweichungen, wie sie unterhalb des Diagramms angegeben sind.
Die Lösung
Der Profilauswertebereich muss angepasst werden, so dass die Fußausrundung außerhalb liegt und damit die Auswertung nicht mehr beeinflusst. Nach der Anpassung des Auswertebereichs:
- optische Überprüfung des Diagramms: Die Fußausrundung liegt außerhalb des Auswertebereichs,
- die Profilabweichungen sind deutlich kleiner geworden und sind sogar in Toleranz,
- die Berechnung der Regressionsgeraden führt zu einem Schnittpunkt mit der Kopfrücknahme
Kontrolle der Ergebnisse für die Kopfrücknahme
Die berechneten Parameter für die Kopfrücknahme sind jetzt ebenfalls in dem erwarteten Bereich. Das zeigt auch ein Vergleich der berechneten Positionen mit dem Profildiagramm: Der Verlauf der Abweichung lässt erwarten, dass sie innerhalb des definierten Übergangsbereichs liegt.
Fazit
Bei der Auswertung der Rücknahmen ist die Beachtung des Übergangsbereichs wichtig (siehe Übergangsbereich für die Auswertung der Kopfrücknahme – wozu?). Genauso wichtig ist die korrekte Definition der Auswertebereiche. Ansonsten kommt es zu unerwarteten Ergebnissen.
