Grübchen (Pitting)
Grübchen (englisch: Pitting) sind kleine muschelförmige Ausbrüche auf der Zahnflanke, die durch Wälzermüdung entstehen. Ursache ist eine zu hohe Hertzsche Kontaktpressung, die im Wechsel von Druck- und Zugeigenspannungen unter der Oberfläche schließlich zu Rissbildung und Materialausbrüchen führt.
Entstehungsmechanismus
Im Zahneingriff presst die Hertzsche Flächenpressung die Zahnflanken zusammen. Unter der Oberfläche entstehen zyklisch Schubspannungen (Wälzermüdung). Übersteigen diese die Scherfestigkeit des Werkstoffs, entstehen zunächst feine Risse (meist an Materialinhomogenitäten oder Schleifspuren). Schmiermittel kann in die Risse eindringen und durch hydraulischen Druck das Rissfortschreiten beschleunigen (hydraulische Spaltdruckwirkung). Schließlich bricht ein Materialteilchen aus der Oberfläche heraus und hinterlässt ein charakteristisches Grübchen (engl. pit). Anfänglich bilden sich Grübchen bevorzugt im Teilkreisbereich (Wälzpunkt) oder leicht unterhalb davon.
Gegenmaßnahmen
Gegen Grübchen helfen: Reduktion der Flankenpressung (kleinere Übersetzung, größeres Modul, Profilverschiebung, größerer Achsabstand), Härtung der Zahnflanken (Einsatzhärten auf 58–62 HRC), Verwendung eines EP-haltigen Getriebeöls (Extreme-Pressure-Additive bilden Schutzschichten), glattere Flankentopographie (Schleifen, Honen), Verringerung der Drehzahl/Last sowie optimale Schmierung (richtiger Ölviskositätsgrad, Ölwechselintervalle). Anfängliches Pitting (Initial-Pitting, wenige kleine Grübchen) kann sich bei unveränderter Last stabilisieren (Einlaufvorgang), während progressives Pitting auf überhöhte Last hindeutet und zum Zahnausfall führen kann.
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