International Conference on Gears 2022

VDI Wissensforum GmbH

doi:10.51202/9783181023891

Zusammenfassung

Foreword

Gears bear great responsibility in present times, where the conditions for mechanical engineering and especially for drive technology are changing faster than ever. Megatrends, such as circular economy, decarbonization, green pressure, digitalization, zero waste and several more represent global challenges - but at the same time they are unforeseen opportunities for drives in industry, energy generation and mobility. Gear engineers must find answers to these research questions and provide solutions.

Topics like gear efficiency improvements, performance enhancement of plastic gears, new measurement methods and additive manufacturing are in the focus of the VDI International Conference on Gears 2022 in Garching / Munich. One interesting question is, if we can anticipate break-through innovations to address the challenges above. The opening session of the conference addresses this very question: “What will be the next game-changing innovations and technologies in gear design and production?”.

In the main part of the conference within 40 specialized sessions the latest developments and research results in powertrain industry and academic research are presented and discu...

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2022
ISBN-Print: 978-3-18-092389-5
ISBN-Online: 978-3-18-102389-1
Verlag: VDI Verlag, Düsseldorf
Reihe: VDI-Berichte
Band: 2389
Sprache: Deutsch
Seiten: XL
Produkttyp: Sammelband

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff Seiten I - XXVIII
1. Foreword Kein Zugriff Seiten 1 - 2 K. Stahl
2. 1. Demands in gear technology in structural change in the economy Kein Zugriff Seiten 3 - 8 A. Kubo
  2. Roller pairings with lubricants impregnated sintered materials Kein Zugriff Seiten 9 - 14 B.-R. Hohn
3. 1. Gear root bending strength: statistical treatment of single tooth bending fatigue tests results Kein Zugriff Seiten 15 - 30 L. Bonaiti, F. Rosa, P. Mahendra Rao, C. Gorla, F. Concli
  2. Improved method for the determination of tooth root endurance strength Kein Zugriff Seiten 31 - 44 A. Alnahlaui, P. Tenberge
  3. A comparison of gear tooth bending fatigue lives from single tooth bending and rotating gear tests Kein Zugriff Seiten 45 - 74 I. Hong, Z. Teaford, A. Kahraman
4. 1. NVH calculations for drivetrains, a methodology for selection of the best suitable calculation approach for a specific purpose Kein Zugriff Seiten 75 - 90 S. Ebrahimi, J. Langhart, D. Marano
  2. Gear mesh excitation and non-uniform rational B-splines Kein Zugriff Seiten 91 - 102 A. Beinstingel, M. Heider, B. Pinnekamp, S. Marburg
  3. NVH-performance versus Costs – Coherent R&D for gears, system and manufacturing Kein Zugriff Seiten 103 - 118 A. Hessler, B. Neubauer
5. 1. Research on the effectiveness of roelands formula with constant VPC in EHL of higher pair contact Kein Zugriff Seiten 119 - 132 J. J. Zhang, Prof. Y. M. Hu, X. X Luan, Z. S. Zhang
  2. Local pitting fatigue concept with EHL simulation for case hardened gears in electrical drives Kein Zugriff Seiten 133 - 144 A. Eric, D. Olveda, T. Froschmeier, V. Schulze
  3. 2-disc tribometer for various tests on sliding/rolling contacts with tribological loads such as in tooth flank contacts Kein Zugriff Seiten 145 - 156 P. Tenberge, J. Vorgerd, L. Gondecki
6. 1. Design, strength calculation by ISO10300 and loaded TCA of forged differential bevel gears Kein Zugriff Seiten 157 - 170 J. Thomas, C. Gosselin, F. Mieth
  2. Innovative tooth contact analysis with non-uniform rational b-spline surfaces Kein Zugriff Seiten 171 - 184 F. Muller, S. Schumann, B. Schlecht
  3. Developing a digital thread linking gear design to manufacturing simulation and metrology Kein Zugriff Seiten 185 - 196 B. James
7. 1. Practical application of asymmetric tooth root geometry for downsizing automotive transmission gears Kein Zugriff Seiten 197 - 214 K. Fukanoki, K. Matsuo, Y. Suzuki, K. Fujiki
  2. Contact characteristics of cycloid planetary gear drives considering backlashes and clearances Kein Zugriff Seiten 215 - 226 L.-C. Chang, S.-J. Tsai, C.-H. Huang
8. 1. Enhanced damage classification on transmissions by generating synthetic data with Generative Adversarial Networks (GAN) Kein Zugriff Seiten 227 - 238 T. Konig, M. Kley, F. Wagner, M. Liebschner
  2. Application of genetic algorithms for parameters identification in a developing smart gear system Kein Zugriff Seiten 239 - 252 T.-T. Mac, D. Iba, Y. Matsushita, S. Mukai, T. Inoue, A. Fukushima, N. Miura, T. Iizuka, A. Masuda, I. Moriwaki
  3. Feasibility study of measuring instantaneous angular speed of helical gears with magnetoresistive sensors Kein Zugriff Seiten 253 - 264 Y. Koch, G. Martin, E. Kirchner, D. Quirnheim Pais, R. Slatter
9. 1. Material influence on mechanical properties of gears with alternative microstructures Kein Zugriff Seiten 265 - 280 N. Blech, T. Tobie, K. Stahl, C. Guntner, S. Schurer
  2. Advanced use of DOE in gear geometry optimization Kein Zugriff Seiten 281 - 286 N. Hessinger, M. Braunstingl, H. Bansal
  3. Influence of grinding zones on the tooth root bending strength of case carburized cylindrical gears Kein Zugriff Seiten 287 - 304 K. J. Winkler, T. Tobie, K. Stahl
10. 1. Analysis of local wear within the dry lubricated rolling- sliding contact of coated surfaces Kein Zugriff Seiten 305 - 316 S. Sklenak, J. Brimmers, C. Brecher
  2. Improving pitting durability by introducing the non-linear wear propagation property of helical gears Kein Zugriff Seiten 317 - 328 K. Kumagai, H. Liu, S. Kurokawa
  3. Wear simulation of worm gears based on an energetic approach Kein Zugriff Seiten 329 - 342 K. Daubach, M. Oehler, B. Sauer
11. 1. Development of IP-bevel gears for industrial operation Kein Zugriff Seiten 343 - 356 A. Kubo, A. Ueda, R. Uehara
  2. Enhanced loaded tooth contact analysis of hypoid gears within a multi-body-system simulation Kein Zugriff Seiten 357 - 370 W. Wagner, S. Schumann, B. Schlecht
  3. A standardizable approach to tooth flank fracture Kein Zugriff Seiten 371 - 388 S. A. Bohme, J. Keski-Rahkonen, T. Komssi
12. 1. Dynamic load distribution of planetary gear sets subject to both internal and external excitations Kein Zugriff Seiten 389 - 408 L. Ryali, D. Talbot
  2. Experimental investigation of the dynamic load sharing of planetary gearboxes Kein Zugriff Seiten 409 - 420 J. Gotz, F. Siglmuller, M. Furst, M. Otto, K. Stahl
  3. Influences on the Excitation Behavior of Lightweight Planetary Gearboxes Kein Zugriff Seiten 421 - 432 J. Theling, M. Willecke, J. Brimmers, C. Brecher
13. 1. Parametric study of hypocycloidal involute gears Kein Zugriff Seiten 433 - 444 A. L. Kapelevich, Y. V. Shekhtman
  2. Research on indexing error of gear with few teeth in rolling process Kein Zugriff Seiten 445 - 456 C. Li, B. Peng, Y. Luo
  3. Very fast tooth root optimization – general tool geometry for much smaller tooth root stresses Kein Zugriff Seiten 457 - 468 P. Tenberge, R. Uelpenich, P. Dong, R. He
14. 1. Suitability of the test results of micropitting tests acc to FVA 54/7 for modern practical gear applications Kein Zugriff Seiten 469 - 484 N. Sagraloff, T. Tobie, K. Stahl
  2. Test rig concept for high power VHCF gear testing Kein Zugriff Seiten 485 - 498 M. Zalfen, J. Lovenich, O. Malinowski, C. Brecher, J. Brimmers, S. Neus, S. Stark, D. Kruger
  3. Mode III threshold under rolling contact fatigue and development of a test gearbox for planet gears Kein Zugriff Seiten 499 - 510 P. Mahendra Rao, S. Foletti, L. Bonaiti, C. Gorla, S. Beretta, F. Concli
15. 1. An experimental study of parametric resonances of a spur gear pair at speeds above its primary resonance Kein Zugriff Seiten 511 - 522 C. A. Celikay, A. Donmez, A. Kahraman
  2. Influence of thin rimmed/-webbed gears on transmission dynamic behaviour – Approximate dynamic factor formula Kein Zugriff Seiten 523 - 532 B. Guilbert, P. Velex
16. 1. Generation of a torque spectrum from measured torque-speed-time data Kein Zugriff Seiten 533 - 544 U. Kissling
  2. Trouble shooting of abnormal gearbox noise Kein Zugriff Seiten 545 - 560 F. May
  3. Improved rotorcraft drivetrain safety and related research with special focus on improved lubricants for rotorcraft transmissions Kein Zugriff Seiten 561 - 572 M. Weigand, C. Gachot
17. 1. Dynamic modeling and accuracy evaluation method for complex irregular components of aviation transmission Kein Zugriff Seiten 573 - 584 A. Zhang, J. Wei, M. Cao, B. Peng
  2. Stress calculation on bevel gears with FEM influence vectors Kein Zugriff Seiten 585 - 596 F. Mieth, C. Ulrich, B. Schlecht
  3. FE tooth contact analysis of crossed helical gear drives considering misalignments and deviations Kein Zugriff Seiten 597 - 608 A. Mihailidis, A. Psarros, I. Nerantzis
18. 1. Combining improved gear efficiency and improved fatigue performance through mass finishing Kein Zugriff Seiten 609 - 620 F. Reinle, D. Mangherini, E. Morgano, A. Bongiovanni
  2. The influence of material roughness, hardness and lubricant additives on micropitting behaviour of gears Kein Zugriff Seiten 621 - 636 T. Ohno, R. Greschert, J. Brimmers
  3. Increased load carrying capacity of gears through optimized steel performance, surface conditions and processes Kein Zugriff Seiten 637 - 650 E. Lothman, M. Hein, U. Steiner
19. 1. Prediction of churning losses in an industrial gear box with spiral bevel gears using the smoothed particle hydrodynamic method Kein Zugriff Seiten 651 - 664 B. Legrady, M. Taesch, G. Tschirschnitz, C. F. Mieth
  2. On windage power loss reduction achieved by flanges Kein Zugriff Seiten 665 - 676 Y. Marchesse, M. Ruzek, F. Ville, P. Velex
  3. CFD analysis on the oil flow of a gear stage with guide plate Kein Zugriff Seiten 677 - 694 L. Hildebrand, F. Dangl, M. Sedlmair, T. Lohner, K. Stahl
20. 1. The effect of a multi-stage grinding process on the barkhausen noise signal Kein Zugriff Seiten 695 - 706 D. Sackmann, T. Husemann, B. Karpuschewski
  2. Tooth profile error detection only using a small spot type of laser sensor Kein Zugriff Seiten 707 - 714 E. Tanaka, J. Xia, J. Zhuang, M. Nakasako, K. Ikejo
21. 1. Minimum friction losses in wind turbine gearboxes Kein Zugriff Seiten 715 - 730 P. I. Pedrero, D. Martinez–Lopez, M. Pleguezuelos, J. Calvo–Irisarri, M. B. Sanchez, A. Fernandez–Sison
  2. Holistic friction optimization of transmissions – a significant contribution for sustainability Kein Zugriff Seiten 731 - 744 P. Rodel, R. Spieler, M. Indenbirken, T. Nuisl
  3. Coefficient of friction behavior of gear oils and significance for the meshing process of spur gears Kein Zugriff Seiten 745 - 762 A. Baumann, B. Bertsche
22. 1. Study on electromechanical coupled dynamic characteristics of transmission system of wind turbine Kein Zugriff Seiten 763 - 778 R. Chen, D. Qin, C. Liu
  2. Light into the black box: using AI software to identify unknown mechanisms of action and resolve acoustic/NVH problems – practical example of a passenger car powertrain Kein Zugriff Seiten 779 - 786 F. Thurner
  3. Automation of gearbox design Kein Zugriff Seiten 787 - 802 M. Furst, J. Gotz, M. Otto, K. Stahl
23. 1. Investigation of the meshing friction heat generation of worm gears and influence of the contact shape Kein Zugriff Seiten 803 - 810 A. Miltenovic, M. Banic
  2. Scuffing load capacity calculation of worm gears Kein Zugriff Seiten 811 - 824 P. Roth, M. Hein, K. Stahl
24. 1. A comprehensive, fully parametrized calculation model for improved helical-hypoid gearbox efficiency Kein Zugriff Seiten 825 - 836 E. Lamaj, J. Blomeke, F. Rudolph, J. Hermes
  2. Simulation of high torque density gearbox noise excitation Kein Zugriff Seiten 837 - 848 C. Schonke, T. Magdy, K. Daubach, W. Kassem, M. Oehler, O. Koch
  3. Gear design optimization for multi-mesh and multi-power flow transmissions under a broad torque range incorporated with multibody simulations Kein Zugriff Seiten 849 - 862 D. Park, A. Rezayat, Y. Gwen
25. 1. Influence of case hardness depth on tooth interior fatigue fracture Kein Zugriff Seiten 863 - 874 J.-A. Meis, M. Walkowiak
  2. Deep nitriding – contact and bending strength of gears with increased nitriding hardening depth Kein Zugriff Seiten 875 - 890 A. Sitzmann, T. Tobie, K. Stahl, S. Hoja, S. Schurer
  3. Heat treatment development for the new steel grade X20NiCrAlMoV6-5-2-1 for high performance gear wheel application Kein Zugriff Seiten 891 - 902 M. Steinbacher, T. Boyraz, R. Fechte-Heinen, G. Hellenbrand
26. 1. Scuffing of cylindrical gears with pitch line velocities up to 100 m/s Kein Zugriff Seiten 903 - 914 J. Vorgerd, P. Tenberge, M. Joop
  2. FE analysis and predication on the traveling wave – resonance of aero-gears Kein Zugriff Seiten 915 - 926 X. Zheng, Y. Hu
27. 1. Integrated optimization of structural and control parameters for a hybrid electric system Kein Zugriff Seiten 927 - 934 L. Bo
  2. Efficiency improvement and surface protection by using particle-based phyllosilicate-additive Kein Zugriff Seiten 935 - 942 S. Bill
  3. An approach on contact analysis for micro geometry optimization of the gear unit HypoGear Kein Zugriff Seiten 943 - 950 F. Eigner, S. Heinrich, M. Berger
  4. Plastic gear remaining useful life prediction using artificial neural network Kein Zugriff Seiten 951 - 956 B. H. Kien, D. Iba, Y. Tsutsui, Y. Lei, D. Taga, N. Miura, T. Iizuka, A. Masuda, I. Moriwaki
  5. Online high resolution wear measurement – a powerful tool for the analysis of initial stages of pitting Kein Zugriff Seiten 957 - 958 D. Linsler, J. Hamann, M. Scherge
  6. Quality inspection of common step gearings – Overview of different types and their assessment Kein Zugriff Seiten 959 - 968 K. Lubke, H. Rohr
  7. A Novel Concept of Nested Cycloidal Speed Reducer Kein Zugriff Seiten 969 - 984 L. Maccioni, F. Concli, C. Paschold
  8. Dynamic simulation of a rotor system with variable speed Kein Zugriff Seiten 985 - 994 F. Donner, T. Scheu, M. Weigand
  9. Smart and intelligent chip detectors using machine learning to monitor wear particles and dangerous degradation of critical powertrain components Kein Zugriff Seiten 995 - 998 M. Weigand
  10. Calculation of weight and center of gravity of rotorcraft drive trains in the early design phases – Exploratory study of feasibility and possible approaches Kein Zugriff Seiten 999 - 1004 M. Weigand
  11. Research on tooth flank twist compensation of continuous generating grinding gear based on flexible electronic gearbox Kein Zugriff Seiten 1005 - 1018 X. Tian, L. Zhou, J. Han, L. Xia
1. 1. Weight and cost reduction potentials with high performance polymers for gears Kein Zugriff Seiten 1019 - 1032 K. Yanagisawa, A. Weinmann
  2. High performance plastic gear solution in the engine environment Kein Zugriff Seiten 1033 - 1044 S. Oberle, V. Labriola, E. Melnikov, G. Gariglio
  3. Suitability of additive manufactured PEEK gears as a means of gear sampling for automotive high-speed gearboxes Kein Zugriff Seiten 1045 - 1060 F. Lagier, A. Bischofberger, K. Bause, S. Ott
2. 1. Dimensional stability of moulded polymer gears under various environmental conditions Kein Zugriff Seiten 1061 - 1070 S. Matkovič, M. Kalin, A. Pogačnik
  2. Potential of woven carbon fiber reinforced polymer composite gears Kein Zugriff Seiten 1071 - 1082 D. Zorko, Z. Bergant, B. Černe
  3. Predicting static and fatigue performance of fiber reinforced plastic gears Kein Zugriff Seiten 1083 - 1098 B. van Wissen, M. Kanters, F. Mitsuzuka, K. Iwanaga, M. Meuwissen, A. Hasanovic
3. 1. In situ measurement of geometric and structural influences on the operating properties of polymer gears Kein Zugriff Seiten 1099 - 1116 D. Drummer, D. Schubert, C. Herzog
  2. Operating behavior and performance of oil-lubricated plastic gears Kein Zugriff Seiten 1117 - 1132 C. M. Illenberger, T. Tobie, K. Stahl
  3. Cylinder-on-ring model wear tests as an input data source for the simulation of friction and wear of plastic gears Kein Zugriff Seiten 1133 - 1148 A. Gebhard, W. Kassem, M. Oehler
4. 1. The future of plastic gear standardization Kein Zugriff Seiten 1149 - 1160 A. Pogačnik, U. Kissling
  2. Load-capacity evaluation of polyacetal (POM) internal gears according to JIS B 1759:2016 Kein Zugriff Seiten 1161 - 1172 I. Moriwaki, K. Tatsuoka, K. Kobayashi, W. Nakamoto, D. Iba, A. Ueda
  3. Standardized methods of load capacity calculation of plastic gears Kein Zugriff Seiten 1173 - 1180 K. Stahl, T. Tobie, C. M. Illenberger
5. 1. Application of high performance polymer gears in light urban electric vehicle powertrains Kein Zugriff Seiten 1181 - 1196 S. Reitschuster, C. M. Illenberger, T. Tobie, K. Stahl
  2. Optimized crossed helical gearboxes using non-involute transverse sections Kein Zugriff Seiten 1197 - 1208 L. Becker, D. Vill, P. Tenberge
6. 1. The effect of temperature on the SN curve for bending stress measured on a new test rig for plastic gears Kein Zugriff Seiten 1209 - 1222 R. Longato, M. Turci
  2. Lubricated polymer-steel-systems: influence of the surface and interfacial energies of frictional partners on their tribological performance Kein Zugriff Seiten 1223 - 1236 R. Jaeger, C. Koplin, B. Schluter
  3. Improved calculation methodology for the prediction of tooth temperature of plastic gears Kein Zugriff Seiten 1237 - 1248 T. Matsumura, K. Mioki, M. Kada, R. Okuizumi, A. Pogačnik
7. 1. Ensuring reliable grease service life in high temperature plastic gears Kein Zugriff Seiten 1249 - 1256 M. Matzke, A. Elter
  2. Effect of tribological properties on tooth root fatigue failure of polymer gears Kein Zugriff Seiten 1257 - 1268 S. Matkovič, M. Kalin
8. 1. Investigation of the failure mechanisms of plastic materials with and without fiber reinforcement Kein Zugriff Seiten 1269 - 1280 J. Koenig, D. Kehle, K.-P. Heinzle
  2. Investigation of the time-dependent behavior of plastic gears with local tribological simulation Kein Zugriff Seiten 1281 - 1294 W. Kassem, M. Oehler, B. Sauer, S. Schmidt, J. Hausmann
  3. Influence of the tooth flank shape on wear for a steel-POM gar pair Kein Zugriff Seiten 1295 - 1304 G. Hlebanja, M. Hriberšek, M. Erjavec, S. Kulovec
1. 1. A new method for avoiding meshing interference in gear skiving Kein Zugriff Seiten 1305 - 1318 A. Hilligardt, J. Klose, V. Schulze
  2. Practical analysis of productivity of grinding tools in the process of internal generating gear grinding Kein Zugriff Seiten 1319 - 1330 A. Spatzig, N. Fujimura, P. de Oliveira Teixeira
  3. Tool wear development in gear skiving of different quenched and tempered steels Kein Zugriff Seiten 1331 - 1344 Florian Sauer, Tassilo Arndt, Volker Schulze
2. 1. Increasing the safety against scuffing of additive manufactured gear wheels by internal cooling channels Kein Zugriff Seiten 1345 - 1364 H.-J. Dennig, L. Zumofen, A. Kirchheim, S. Winterberg, D. Stierli
  2. Improving the tribological and nhv behavior of gears by mechanochemical surface finishing Kein Zugriff Seiten 1365 - 1370 B. Zhmud, M. Bengtsson, L. Everlid
  3. Analysis of friction of bowl-shaped surface structures resulting from alternative gear manufacturing processes Kein Zugriff Seiten 1371 - 1382 D. Mevissen, L. Uhlmann, U. Kupper, J. Brimmers, T. Bergs
3. 1. Tooth deburring and chamfering: a general approach for 5axis CnC manufacturing Kein Zugriff Seiten 1383 - 1394 C. Gosselin, B. Leitz
  2. Sustainable gear manufacturing – Potential and challenges Kein Zugriff Seiten 1395 - 1396 M. Solf, J. Brimmers, T. Bergs
  3. New chamfer cutting solutions for cylindrical gears: gaining productivity and flexibility Kein Zugriff Seiten 1397 - 1410 G. Klein
4. 1. Design of manufacturing cells in the light of improvements in manufacturing technology and automation Kein Zugriff Seiten 1411 - 1414 B. Winter
  2. High speed machining with magnetically geared driven tools on rotatory milling machines Kein Zugriff Seiten 1415 - 1428 S. Vonderschmidt, A. Ott, A. Vonderschmidt
  3. Quality improvement of an aluminum gearbox housing by implementing additive manufacturing Kein Zugriff Seiten 1429 - 1446 P. Barreiro, S. Pfrimmer, G. Armutcu, J. Hermes
5. 1. Direct flank geometry calculation for face gears Kein Zugriff Seiten 1447 - 1460 J. Hochrein, M. Trubswetter, M. Otto, K. Stahl
  2. Improved design and manufacturing of face gears Kein Zugriff Seiten 1461 - 1466 J. Furst, F. Joachim, C. Gosselin, J. Thomas
  3. Challenges for lead-free brass alloys in worm gears Kein Zugriff Seiten 1467 - 1488 B. Reetz, T. Munch, W. Kappeler
6. 1. Approach for multiscale modeling the thermomechanical tool load in gear hobbing Kein Zugriff Seiten 1489 - 1502 N. Tros, J. Brimmers, T. Bergs
  2. Development of a digital ecosystem for a servo planetary gear unit system to provide design automation opportunities Kein Zugriff Seiten 1503 - 1516 P. Abele, J. Hermes, J. Lechner
  3. Consideration of micro-interaction in the modeling of generating gear grinding processes Kein Zugriff Seiten 1517 - 1528 P. H. O. Teixeira, J. Brimmers, T. Bergs
7. 1. Validation of evaluation algorithms for cylindrical involute gears on coordinate measuring machines – new challenges according to standardization Kein Zugriff Seiten 1529 - 1538 K. Lubke, M. Stein, S. Lin
  2. Gear calibration in tactile scanning mode on CMMs Kein Zugriff Seiten 1539 - 1552 A. Wedmann, M. Stein, K. Kniel
  3. High-speed measurement of hardness distribution with X-ray diffraction Kein Zugriff Seiten 1553 - 1568 A. Kubo, M. Nagae
8. 1. Potential and challenges of profile gear grinding with vitrified bonded cBN Kein Zugriff Seiten 1569 - 1582 B. Schalley, J. Brimmers, T. Bergs
  2. Gear hard finishing with up to 100% in-process inspection Kein Zugriff Seiten 1583 - XL A. Turich