Leistungsabfall und Schadensverhalten von Zahnrädern unter Verlust von Schmierung

Zusammenfassung: Getriebeturbofan-Antriebe müssen den Verlust von Schmierung aufgrund unvermeidlicher Abweichungen von den Entwurfsbedingungen standhalten. Darüber hinaus werden die Anforderungen an den Verlust von Schmierung immer strenger. Für ein Verlust von Schmierung-Ereignis sind heutige Getriebeturbofans mit sekundären Öllieferungssystemen ausgestattet. Ihr Wegfall würde Platz und Gewicht reduzieren und folglich die Kohlenstoffemissionen verringern. Dies erfordert jedoch, dass Getriebetransmissionen den Verlust von Schmierung-Ereignissen standhalten können. Um dies zu ermöglichen, ist zunächst Wissen über den Leistungsabfall und das Schadensverhalten von Zahnrädern unter Verlust von Schmierung erforderlich. In dieser Studie werden die Messungen des Leistungsabfalls und der Bulk-Temperatur von Testzahnrädern unter Verlust von Schmierung an einem FZG-Getriebeeffizienzprüfstand vorgestellt. Hertzsche Drücke im Eingriffspunkt von bis zu 1723 N/mm² und Umfangsgeschwindigkeiten von bis zu 20 m/s wurden berücksichtigt. Die experimentellen Ergebnisse zeigen die Merkmale des zunehmenden Leistungsabfalls und der Bulk-Temperaturen unter Verlust von Schmierung in Abhängigkeit von Last und Geschwindigkeit. Bei moderaten Betriebsbedingungen tritt innerhalb von 20 s kein Schaden unter Verlust von Schmierung auf, während eine Laststeigerung zu geringfügigem Schütten führt und eine Geschwindigkeitssteigerung zu schwerem Schütten führt. Die Öl-Zentrifugation hat einen starken Einfluss auf die Leistung bei Verlust von Schmierung. Zusätzliche Experimente unter reduzierter Mengen-Schmierung zeigen den Einfluss des verbleibenden Öls auf die Überlebensfähigkeit von Zahnrädern, die mit dem Verlust von Schmierung konfrontiert sind.