Grauflecken an Kegelrad- und Hypoidverzahnungen und deren Einfluss auf die Grübchentragfähigkeit

Grauflecken sind ein Ermüdungsschaden auf hochbelasteten Zahnflanken. Sie treten bevorzugt in Bereichen mit geringen Schmierfilmdicken und ungünstigen Gleitverhältnissen auf. Die Schadensbezeichnung leitet sich von ihrem matt-grauen Erscheinungsbild auf den Zahnflanken bei Betrachtung mit bloßem Auge ab. Unter dem Mikroskop zeichnen sich diese Gebiete durch eine Vielzahl von feinen Rissen und kleinst-muschelförmigen Ausbrüchen aus. Die mit den Grauflecken verbundene Auskolkung der Flankenoberfläche hat eine Änderung der Lastverteilung zur Folge, welche andere Schäden, wie Grübchen, Fressen und Flankenbruch verbessert. Bisher sind keine Rechenvorschriften und Normen zur Berechnung der Graufleckentragfähigkeit von Kegelrad- und Hypoidverzahnungen gebräuchlich. Eine sichere Beschreibung der Graufleckentragfähigkeit in Form eines normfähigen Rechenverfahrens ist jedoch wünschenswert. Durch Vermeidung von Grauflecken und einen dadurch bedingten früh-zeitigen Ausfall der Getriebe können Kosten und Stillstandszeiten vermieden werden. Höherwertige Verfahren, die anhand einer Herstellsimulation, sowie durch eine Zahnkontaktanalyse die Beanspruchungen auf Basis von Boundary-Element-Methoden (BEM) ermitteln, können die auftretenden mechanischen und thermischen Beanspruchungen sehr genau ermitteln. Methoden zur Beschreibung der Grauflecken mit höherwertigen Werkzeugen fehlen jedoch bisher. Es besteht daher der Bedarf an einem Rechenverfahren, welches die neuen Erkenntnisse einschließt.