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Professur Maschinenelemente und Produktentwicklung
Welle-Nabe-Verbindungen

Im Zuge der Globalisierung der Märkte und den damit einhergehenden Leistungssteigerungen erzwingt der immer kompakter werdende Antriebstrang die Ausnutzung aller Festigkeitsreserven. Aus diesem Grund wird die Auslegung von ausgewählten Welle-Nabe-Verbindungen (WNV) im Bereich der Dauer-, Zeit- und Betriebsfestigkeit seit Jahrzehnten schwerpunktmäßig am IKAT untersucht. Dabei wird das Verhalten sowohl unter einzelnen Belastungen (Biegung, Torsion) wie auch kombinierten dynamischen Lasten analysiert und interpretiert.

Die komplexe Wechselwirkung zwischen spannungsmechanischer Beanspruchung und weiteren Verschleißparametern (z.B. Reibkorrosion) machen experimentelle Untersuchungen zum Übertragungsverhalten von WNV unersetzlich. Diese werden von verschiedenen Simulationswerkzeugen begleitet und dienen letztendlich auch deren Validierung. Die Untersuchungen erfolgen an Kegel- und Zylinderpressverband sowie Passfeder-, Rändel- und Polygonverbindung. Im Mittelpunkt der Untersuchungen steht die Dauerfestigkeit (bzw. Langzeitfestigkeit) der WNV. Es werden aber auch Untersuchungen im Zeitfestigkeitsbereich sowie der Betriebsfestigkeit durchgeführt.

Die numerischen Strukturanalysen der WNV erfolgen durch die FE-Software ABAQUS. Hierzu steht ein Professureigenes Rechencluster zur Verfügung. Sonstige mathematische Probleme werden mit MathCAD oder MATLAB® bearbeitet. Welle-Nabe-Verbindungen Der aktuelle Stand der Forschung kann über die FVA-Workbench auf eine komplette Getriebeauslegung angewendet werden. Welle-Nabe-Verbindungen

Die experimentellen Untersuchungen erfolgen an einer Vielzahl von Prüfständen, die auf die jeweiligen Anforderungen zugeschnitten sind: UWP40, UWP50, UWP60, MLP, HDZ8000, GPeV

Gestaltfestigkeit dynamisch rein torsionsbeanspruchter Passfederverbindungen

Gestaltfestigkeit dynamisch rein torsionsbeanspruchter Passfederverbindungen
Fördermittelgeber: AiF
Forschungsvereinigung: FVA
Laufzeit: 30 Monate
Startzeitpunkt:04/2018
Bearbeiter: Felix Kresinsky
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Studie zur Überlebenswahrscheinlichkeit von Wellen und Achsen

Studie zur Überlebenswahrscheinlichkeit von Wellen und Achsen
Fördermittelgeber: FVA (Eigenmittel)
Forschungsvereinigung: FVA
Laufzeit: 9 Monate
Startzeitpunkt:10/2017
Bearbeiter: Sebastian Vetter
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Entwicklung eines Berechnungskonzeptes für formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen mit hypotrochoidischen Konturen

Entwicklung eines Berechnungskonzeptes für formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen mit hypotrochoidischen Konturen
Fördermittelgeber: BMWf
Forschungsvereinigung: DFG
Laufzeit: 12 Monate
Startzeitpunkt:-
Bearbeiter: Friedemann Reiß
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Auslastungsgrenzen elastisch-plastisch beanspruchter Pressverbindungen - am Beispiel von Hohlwellen

Auslastungsgrenzen elastisch-plastisch beanspruchter Pressverbindungen - am Beispiel von Hohlwellen
Fördermittelgeber: AiF
Forschungsvereinigung: FKM
Laufzeit: 24 Monate
Startzeitpunkt:12/2016
Bearbeiter: Christian Günther
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Untersuchungen zum Einfluss der Kegeltoleranzen und der Montagebedingungen auf die Übertragungssicherheit von selbsthemmenden Kegelpressverbindungen

Untersuchungen zum Einfluss der Kegeltoleranzen und der Montagebedingungen auf die Übertragungssicherheit von selbsthemmenden Kegelpressverbindungen
Fördermittelgeber: AiF
Forschungsvereinigung: FVA
Laufzeit: 24 Monate
Startzeitpunkt:02/2017
Bearbeiter: Tom Schiemann
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Untersuchungen zum Einfluss von Mittelspannungen auf die Ermüdungsfestigkeit von Wellen und Achsen

Untersuchungen zum Einfluss von Mittelspannungen auf die Ermüdungsfestigkeit von Wellen und Achsen
Fördermittelgeber: AiF
Forschungsvereinigung: FVA
Laufzeit: 30 Monate
Startzeitpunkt:06/2015
Bearbeiter: Sebastian Vetter
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Untersuchungen zur Gestaltfestigkeit von Welle-Nabe-Verbindungen unter kombinierter dynamischer Belastung (Biegung und Torsion)

Untersuchungen zur Gestaltfestigkeit von Welle-Nabe-Verbindungen unter kombinierter dynamischer Belastung (Biegung und Torsion)
Fördermittelgeber: AiF
Forschungsvereinigung: FVA
Laufzeit: 30 Monate
Startzeitpunkt:12/2015
Bearbeiter: Lukas Suchy
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Validierung der in FVA 700 I abgeleiteten Berechnungsvorschrift für Mehrfachkerben bei überlagerten dynamischen Belastungen

Validierung der in FVA 700 I abgeleiteten Berechnungsvorschrift für Mehrfachkerben bei überlagerten dynamischen Belastungen
Fördermittelgeber: FVA (Eigenmittel)
Forschungsvereinigung: FVA
Laufzeit: 12 Monate
Endzeitpunkt:11/2017
Bearbeiter: Felix Kresinsky
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Ermittlung der Grenzbelastungen von torsionsbeanspruchten Passfederverbindungen

Ermittlung der Grenzbelastungen von torsionsbeanspruchten Passfederverbindungen
Fördermittelgeber: AiF
Forschungsvereinigung: FVA
Laufzeit: 27 Monate
Endzeitpunkt:03/2017
Bearbeiter: Felix Kresinsky
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Simulationsgestützte Auslegung des Fügeprozesses und Untersuchung des Übertragungsverhaltens von Welle-Nabe-Verbindungen mit gerändelter Welle

Simulationsgestützte Auslegung des Fügeprozesses und Untersuchung des Übertragungsverhaltens von Welle-Nabe-Verbindungen mit gerändelter Welle
Fördermittelgeber: BMWf
Forschungsvereinigung: DFG
Laufzeit: 24 Monate
Endzeitpunkt:03/2017
Bearbeiter: Lukas Suchy
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Berechnung von Mehrfachkerben nach DIN 743 durch Einbindung von FEM-Ergebnissen

Berechnung von Mehrfachkerben nach DIN 743 durch Einbindung von FEM-Ergebnissen
Fördermittelgeber: FVA (Eigenmittel)
Forschungsvereinigung: FVA
Laufzeit: 30 Monate
Endzeitpunkt:04/2015
Bearbeiter: Felix Kresinsky
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Entwicklung eines analytischen Berechnungskonzeptes für formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen mit hypotrochoidischen Konturen

Entwicklung eines analytischen Berechnungskonzeptes für formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen mit hypotrochoidischen Konturen
Fördermittelgeber: BMWf
Forschungsvereinigung: DFG
Laufzeit: 24 Monate
Endzeitpunkt:12/2016
Bearbeiter: Friedemann Reiß
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Kollektivbelastungen bei Welle-Nabe-Verbindungen II

Kollektivbelastungen bei Welle-Nabe-Verbindungen II
Fördermittelgeber: AiF
Forschungsvereinigung: FVA
Laufzeit: 30 Monate
Endzeitpunkt:03/2017
Bearbeiter: Stefan Hofmann
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Untersuchungen zum Größeneinfluss auf die Gestaltfestigkeit/Kerbwirkungszahlen von Welle-Nabe-Verbindungen

Untersuchungen zum Größeneinfluss auf die Gestaltfestigkeit/Kerbwirkungszahlen von Welle-Nabe-Verbindungen
Fördermittelgeber: AiF
Forschungsvereinigung: FKM
Laufzeit: 21 Monate
Endzeitpunkt:09/2014
Bearbeiter: Michael Lätzer
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Simulationsgestützte Auslegung des Fügeprozesses und Untersuchung des Übertragungsverhaltens von Welle-Nabe-Verbindungen mit gerändelter Welle

Simulationsgestützte Auslegung des Fügeprozesses und Untersuchung des Übertragungsverhaltens von Welle-Nabe-Verbindungen mit gerändelter Welle
Fördermittelgeber: BMWf
Forschungsvereinigung: DFG
Laufzeit: 30 Monate
Endzeitpunkt:09/2013
Bearbeiter: Michael Lätzer
Logo:BMWfLogo:DFG

Dauergestaltfestigkeitsuntersuchungen an einsatzgehärteten Passfederverbindungen

Dauergestaltfestigkeitsuntersuchungen an einsatzgehärteten Passfederverbindungen
Fördermittelgeber: AiF
Forschungsvereinigung: FVA
Laufzeit: 27 Monate
Endzeitpunkt:11/2013
Bearbeiter: Stefan Hofmann
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Presseartikel