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Marcus Herrmann

• Im Rahmen eines DFG-Forschungsprojektes werden an der Fakultät Automobil- und Maschinenbau der Westsächsischen Hochschule Zwickau die hypotrochoidischen Konturen für formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen untersucht. Sie vereinen die mechanischen Vorteile der genormten Polygon- und Zahnwellenprofile mit Evolventenflanken. Die kontinuierliche Profilkontur wirkt sich positiv auf die Kerbwirkungszahl, Formzahl und den Spannungszustand aus. Aufgrund der variablen Exzentrizität und frei wählbaren Anzahl an Mitnehmern können die Profile für den vorliegenden Anwendungsfall optimiert und an die Fertigungsbedingungen angepasst werden. In der vorliegenden Arbeit wird die statische Tragfähigkeit der Profile anhand ausgewählter Parameter mittels der Finite-Element-Methode untersucht. Die Untersuchungen werden für die statische Torsion, Umlaufbiegung und die kombinierte Belastung durchgeführt. Dabei wird auf elastisch-plastische Materialmodelle zurückgegriffen, welche auf Versuchswerten basieren. In diesem Zusammenhang wird ein Verfahren zur Bestimmung der statischen Tragfähigkeit bei kombinierter Belastung erarbeitet und die eingesetzte Berechnungsmethodik eingehend überprüft. Die Bewertung der Profile erfolgt anhand ausgewählter Beanspruchungsgrößen und dem Fließverhalten der Welle und Nabe. An dieser Stelle werden Tendenzen erkennbar, die Rückschlüsse über das Verhalten der Verbindungen unter verschiedenen Belastungsarten ermöglichen.