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GEARPAK-Cylindrical Stirnrad Verzahnungsmesstechnik Zahnradprotokoll

Übergangsbereich für die Auswertung der Kopfrücknahme – wozu?

Die Kopfrücknahme ist eine der Zahnflankenmodifikationen. Bei der Kopfrücknahme wird Material im Kopfbereich der Zahnflanke entfernt (= zurückgenommen).

Kopfrücknahme: Auswertebereiche, Übergangsbereich
Kopfrücknahme: Auswertebereiche, Übergangsbereich

Die Kopfrücknahme hat den positiven Effekt, dass

  • Eingriffsstöße vermieden werden, die zu Zahnbruch führen könnten,
  • der Zahneingriff gleichmäßiger erfolgt (geringere Stoßanregung), wodurch das Geräuschverhalten verbessert wird.

Da es sich also um eine Modifikation der Zahnform (= Evolvente) handelt, muss die Kopfrücknahme getrennt von der unmodifizierten Zahnflanke ausgewertet werden. Der Übergangsbereich ist dafür da, diese Trennung sicherzustellen.

Was passiert, wenn kein Übergangsbereich definiert wird?

Wenn kein Übergangsbereich definiert ist, kann es sein, dass die ermittelten Ergebnisse verfälscht werden. Das geschieht, wenn die reale Kopfrücknahme nicht exakt an der definierten Position beginnt. Das ist in 99,99% aller Fälle so, da auch die Kopfrücknahme nie exakt dem Sollwert entspricht.

Beginnt die Kopfrücknahme später (d.h. an einem größeren Durchmesser als vorgegeben), dann wird die Auswertung der Kopfrücknahme verfälscht. Punkte der unmodifizierten Evolvente werden in die Auswertung der Kopfrücknahme einbezogen.

Auswertung der Kopfrücknahme ohne Übergangsbereich
Auswertung der Kopfrücknahme ohne Übergangsbereich

Es ergibt sich eine große Formabweichung für die Kopfrücknahme (s.u.).

Kopfrücknahme: große Formabweichung
Kopfrücknahme mit großer Formabweichung: Auswertung ohne Übergangsbereich

Beginnt die Kopfrücknahme früher (d.h. an einem kleineren Durchmesser als vorgegeben), dann wird die Auswertung der Evolvente im mittleren Auswertebereich (Parameter: Fα, f, f, Cα) verfälscht.

Die verfälschten Parameter kann man im untenstehenden Bild gut erkennen: Vergleiche die Ergebnisse mit den Ergebnisse im obenstehenen Bild. Alle drei Parameter sind deutlich vergrößert.

Auswertung der Kopfrücknahme ohne Übergangsbereich
Auswertung der Kopfrücknahme ohne Übergangsbereich

Schaut man sich hingegen die Formabweichung für die Kopfrücknahme an, sieht man, dass diese im Vergleich zum ersten Fall (s.o.) deutlich kleiner ist.

Auswertung ohne Übergangsbereich: Kopfrücknahme mit kleiner Formabweichung, aber mittlerer Auswertebereich gestört
Auswertung ohne Übergangsbereich: Kopfrücknahme mit kleiner Formabweichung, aber mittlerer Auswertebereich gestört

In Bezug auf die Kopfrücknahme hat diese Einstellung zwar positiven Einfluss. Das bedeutet jedoch nicht, dass sie korrekt ist. Die Lage der Kopfrücknahme und damit die Länge und die Position hängen ebenfalls von der korrekten Auswertung des mittleren Auswertebereichs ab.

Von Klaus Stein

Ich bin seit 20 Jahren in der Softwareentwicklung und in der Koordinatenmesstechnik tätig.
Da ich mich speziell um die Software für die Verzahnungsmesstechnik kümmere, ist das ebenfalls ein Themenschwerpunkt.