Zahnradprüfung

Warum Zahnräder ausfallen

• Fressen. Bei hoher Last und Gleitgeschwindigkeit bricht der Schmierfilm zusammen, und die Zahnflanken verschweißen lokal und reißen wieder auf.
• Grübchen (Pitting). Wiederholte Kontaktbeanspruchung verursacht Ermüdungsrisse, die Material aus der Flankenoberfläche herauslösen.
• Graufleckigkeit (Micropitting). In der Flanke bilden sich sehr kleine Ermüdungsgrübchen, die das Zahnprofil verändern und zu Grübchen führen können.
• Verschleiß. Bei niedriger Geschwindigkeit oder dünnen Schmierfilmen wird Material von den Flanken abgetragen.
• Verluste. Reibung im Zahnkontakt und im Schmierstoff verringert den Wirkungsgrad und erhöht die Temperatur.

Zahnradprüfungen in unserem Netzwerk

Wir wählen den Versuchsaufbau, der zu Ihrer Fragestellung passt: ein schnelles Screening von Schmierstoffen auf einem Tribometer, eine Modellprüfung des Wälz-Gleit-Kontakts der Flanke oder eine Prüfung mit realen Zahnrädern.

Prüfaufbau	Was er zeigt	Norm
FZG-Zahnrad-Verspannungsprüfstand	Fresstragfähigkeit, Grübchen- und Graufleckenverhalten von Getriebeölen und -fetten	ISO 14635, FVA-Verfahren
Verspannungsprüfstand für Zahnräder und Lager	Wirkungsgrad, Betriebsparameter und Schwingungen	–
Graufleckigkeits-Prüfstand	Graufleckigkeit, Grübchenbildung und Wälzermüdungsverhalten	–
Zweischeiben-Tribometer	Reibung und Verschleiß von Werkstoff- und Schmierstoffpaarungen im Wälz-Gleit-Kontakt, wie an einer Zahnflanke	–
Mini-Traction-Machine (MTM)	Traktion (Reibung) von Schmierstoffen und Grenzschichten im Wälz-Gleit-Kontakt	–
Oszillierendes Tribometer (SRV-Typ)	Screening von Getriebefluiden, einschließlich Synchronisierungsreibung	ASTM D8227
Vierkugel-Apparat	EP- und Verschleiß-Screening von Getriebeschmierstoffen	ISO 20623

Was wir messen

• Laststufe, bei der Fressen auftritt
• Grübchen und Graufleckigkeit: geschädigte Flankenfläche, Profilabweichung und Masseverlust der Prüfräder
• Reibung, Temperatur und Wirkungsgrad während der Prüfung
• Zahnflanken nach der Prüfung, mit 3D-Oberflächentopografie und REM/EDX

Wichtige Normen für die Zahnradprüfung

Dies sind die Verfahren, die in diesem Bereich am häufigsten eingesetzt werden. Wenn keine Norm zu Ihrer Anwendung passt, schlagen wir eine Prüfung vor, die näher an Ihren Betriebsbedingungen liegt. Durchsuchen Sie alle Normen in unserem Prüfnormen-Finder.

FZG-Fress- und Verschleißprüfungen

Norm	Prüfung	Was gemessen wird
ISO 14635-1	FZG-Test A/8,3/90	Relative Fresstragfähigkeit von Getriebeölen
ASTM D5182	FZG-Verfahren A/8.3/90	Fress-Laststufe von Ölen mit milden Additiven
ISO 14635-2	FZG-Stufentest A10/16,6R/120	Fresstragfähigkeit hoch-EP-legierter Öle (technisch gleichwertig mit CEC L-84-02)
ISO 14635-3	FZG-Test A/2,8/50	Fressen und Verschleiß von Getriebefließfetten
ASTM D4998	FZG-Verschleißtest	Zahnradverschleiß mit Traktor-Hydraulikflüssigkeiten

Grübchen und Graufleckigkeit

Norm	Prüfung	Was gemessen wird
FVA 54/7	FZG-Graufleckentest	Graufleckentragfähigkeit von Getriebeschmierstoffen
FVA 2/IV	FZG-Grübchentest	Grübchenbeständigkeit von Getriebeschmierstoffen

Achs- und Getriebeprüfungen

Norm	Prüfung	Was gemessen wird
ASTM D7452	L-42-Achsprüfung	Lasttragende Eigenschaften von Achsschmierstoffen bei hoher Drehzahl und Stoßbelastung
ASTM D8165	L-37-1-Achsprüfung	Tragfähigkeit in Hypoidachsen bei niedriger Drehzahl und hohem Drehmoment
ASTM D5704	L-60-1-Prüfung	Thermische und oxidative Stabilität von Getriebe- und Achsölen
ASTM D7038	L-33-1-Prüfung	Feuchtkorrosionsbeständigkeit von Getriebeschmierstoffen
ASTM D8227	SRV-Synchronisierungstest	Reibung von Getriebefluiden gegen Synchronringwerkstoffe

Tragfähigkeitsberechnungen, zum Beispiel zur Grübchentragfähigkeit nach ISO 6336-2, ergänzen die Prüfungen.

Von der Prüfung zur Auslegung: Analyse und Simulation

Nach der Prüfung können Zahnflanken und Schmierstoffe im Detail untersucht werden (siehe Erweiterte Analysen). Die Simulation hilft, Lastfälle über die Prüfung hinaus zu untersuchen: siehe Modellierung & Simulation, oder testen Sie die kostenlosen Apps für Stirnradkontakt und EHD-Schmierfilmdicke auf Tribology Universe. Getriebe enthalten auch Lager und Dichtungen: siehe Lagerprüfung und Dichtungsprüfung.

Referenzen

• Scania: Getriebekomponenten für elektrische Antriebsstränge – Verluste senken und Lebensdauer erhöhen

Die vollständigen Stellungnahmen finden Sie in unseren Fallstudien.

Branchen

• Windenergie: Getriebeöle und -fette für Getriebe
• Automobilindustrie: Getriebe- und Achsschmierstoffe, einschließlich Fluids für elektrische Antriebe

Ein Ansprechpartner, das gesamte europäische Netzwerk

i-TRIBOMAT ist der zentrale Zugang zu mehr als 130 Tribometern und mehr als 250 Expertinnen und Experten in ganz Europa. Sie müssen nicht mehrere Labore suchen, vergleichen und koordinieren: Das übernehmen wir für Sie.

• Ein Ansprechpartner und ein Angebot für das gesamte Programm
• Unabhängige Wahl des Versuchsaufbaus: Wir ordnen Ihre Anwendung der passenden Prüfung zu, nicht der Ausrüstung, die wir zufällig besitzen
• Ein einheitlicher Bericht und auf Wunsch Ihre Ergebnisse in Ihrer eigenen Online-Datenbank (siehe Datengesteuerte Dienste)
• Vertraulichkeit, abgedeckt durch eine einzige Vereinbarung

Häufig gestellte Fragen

Was ist der FZG-Test?

Beim FZG-Test läuft ein Paar Prüfzahnräder in einem Verspannungsprüfstand, und die Last wird stufenweise erhöht. Im Fresstest (ISO 14635-1) ist das Ergebnis die Laststufe, bei der die Zahnflanken durch Fressen geschädigt werden. Weitere FZG-Verfahren bewerten Grübchen, Graufleckigkeit und Fette.

Können Sie Getriebefette prüfen?

Ja. ISO 14635-3 ist ein FZG-Verfahren für Getriebefließfette.

Können Sie meine eigenen Zahnräder prüfen?

Genormte FZG-Prüfungen verwenden definierte Prüfzahnräder. Ob Ihre eigenen Zahnräder geprüft werden können, hängt von deren Größe und Geometrie ab. Senden Sie uns eine Zeichnung und Ihre Betriebsbedingungen, und wir sagen Ihnen, welche Prüfung möglich ist.

Wie fange ich an?

Senden Sie uns eine kurze Beschreibung des Zahnrads, des Schmierstoffs, der Last, Drehzahl und Temperatur sowie der Frage, die Sie beantwortet haben möchten. Wir antworten mit einem Prüfvorschlag und einem Angebot.

Oder schreiben Sie an office@i-tribomat.eu. Siehe auch alle Leistungen der tribologischen Charakterisierung.