FE-Strukturen in RIKOR Berücksichtigung des elastischen Einflusses komplexer Radkörpergeometrien in der Getriebeauslegung am Beispiel von RIKOR 30 XII

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Grohmann, Peter ; Berger, Jonas-Frederick ; Stahl, Karsten ; Tremmel, Stephan:
FE-Strukturen in RIKOR Berücksichtigung des elastischen Einflusses komplexer Radkörpergeometrien in der Getriebeauslegung am Beispiel von RIKOR 30 XII.
Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V.
Frankfurt am Main : Forschungsvereinigung Antriebstechnik e. V., 2025 . - 109 p. - (FVA-Heft ; 1661 )

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RIKOR ist das zentrale Rechenprogramm zur Auslegung und Nachrechnung von Stirnradgetrieben in der
FVA. Da die Lastverteilung im Zahneingriff vom Umfeld (Wellen, Lager, Gehäuse, Flankenmodifikationen,
etc.) abhängt, bündelt RIKOR unterschiedliche Funktionalitäten zur Modellierung dieser umfeldabhängigen
Komponenten und stellt nach der Berechnung Daten für weitere Berechnungsprogramme zur Verfügung.
Zur Modellierung des Steifigkeitseinflusses der Radkörpergestalt steht in RIKOR aktuell eine rein analytische Methode zur Verfügung. Die analytische Beschreibung der Radkörpersteifigkeit mittels des Radkörperfaktors CR hat in den Untersuchungen in FVA 592 II [Daf17] für symmetrische Radkörper gute Übereinstimmungen mit Messergebnissen geliefert. Insbesondere für asymmetrische Radkörper zeigten sich jedoch
deutliche Abweichungen, weshalb in diesem Vorhaben eine Möglichkeit zur numerischen Modellierung von
Radkörpern über Finite-Elemente-Strukturen in RIKOR geschaffen wurde.
Der Radkörper kann entweder als Finite-Elemente-Netz (FE-Netz) importiert oder als parametrisiertes FE-Netz berücksichtigt werden. Forschungsgegenstand ist insbesondere die Formulierung einer Schnittstelle
zwischen der numerischen FE-Struktur des Radkörper unter Verwendung des Finite-Elemente-Analyse-System Z88 und der schnell rechnenden, rein analytischen Verzahnungsberechnung in RIKOR. Ziel ist es,
die FE-Radkörpersteifigkeit so zu bestimmen, dass sie mit den mechanischen Grundmodellen für die
Zahnsteifigkeitsberechnung nach Weber/Banaschek [Web55] übereinstimmt, und das bisherige analytische
Modell zur Ermittlung der Radkörperverformung durch die numerisch ermittelte Steifigkeit ergänzt. Ergebnis
des Vorhabens ist damit eine validierte Methode zur exakteren Modellierung der Radkörpersteifigkeit in
RIKOR durch eine geschickte Kombination mit einem numerischen Berechnungsansatz in Z88.