Vorhersage der Lebensdauer von Rollengewindetrieben als Pressenantrieb (Servospindelpresse)

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AiF-Nr.:

18098N

EFB-Nr.:

11/214

Kurztitel:

RGT Lebensdauer

Laufzeit:

01.08.2015 - 30.11.2017

Forschungsstelle:

IFUM Hannover


18098N

Projektbeschreibung

Servospindelpressen mit Rollengewindetrieben (RGT) als Stößelantrieb bieten gegenüber Pressen mit Exzenterantrieben technische Vorteile. Zum Beispiel steht die Nennkraft bei Pressen mit RGT über dem gesamten Arbeitsweg zur Verfügung und es können konstante Umformgeschwindigkeiten realisiert werden. Ein konstruktiv festgelegter unterer Totpunkt muss nicht durchfahren werden. In den letzten Jahren haben verschiedene Hersteller Pressen mit RGT entwickelt und auf den Markt gebracht. Die verkauften Stückzahlen sind trotz der genannten Vorteile bisher gering. Ein Grund hierfür ist der Mangel an Erfahrungen bezüglich der Lebensdauer RGT unter Einwirkung der für Pressen typischen stoßartigen Belastungen. Diese wirken bei jedem Hub stets auf den gleichen Abschnitt der Spindel des RGT. Da Pressen kostenintensive Investitionsgüter sind, wird von Anwendern eine Lebensdauer von mehreren Jahrzehnten gefordert. Ob Pressen mit RGT dieser Forderung genügen wird von Pressenbetreibern bisher mit Skepsis betrachtet. Auch als Antriebe für Ziehkissensysteme sind RGT einsetzbar. Der Erfolg ist hierbei ebenfalls stark mit der Lebensdauer der RGT verknüpft.
Im beantragten Vorhaben soll die Lebensdauer von RGT daher wissenschaftlich untersucht werden. Insbesondere sollen dabei die für Pressen typischen stoßartigen Belastungen sowie Belastungen infolge von Schwingungen betrachtet werden. Geplant ist die Identifikation von Spannungen im RGT mittels einer MKS-Simulation in Verbindung mit einer FEMSimulation (hybride MKS). Zusätzlich ist eine experimentelle Lebensdauerermittlung von RGT mit Hilfe eines Prüfstands geplant, mittels welchem Belastungen mit großen Kraftgradienten erzeugt werden können. Das Forschungsergebnis besteht in der Bereitstellung einer Prüfmethode für RGT unter stoßartigen Belastungen, einer Vorgehensweise zur Auslegung von RGT als Pressenantriebe sowie in Kenntnissen bzgl. des Einflusses von stoßartigen Belastungen auf die Lebensdauer von RGT.

 


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