Lebensdauerorientierte Dimensionierung von Klemmrollenfreiläufen

Einleitung Ziel einer Produktweiterentwicklung ist es, die technischen und wirtschaftlichen Eigenschaften ständig zu optimieren. Ein wichtiger Teilaspekt, welcher in jedem Fall beide Eigenschaften berührt, ist dabei die Steigerung der Produktzuverlässigkeit. Die Zuverlässigkeit eines Produktes beschreibt seine Eigenschaft, während einer definierten Zeitdauer unter den gegebenen Funktions- und Umgebungsbedingungen nicht auszufallen. Am einfachsten ist es, die tatsächliche Zuverlässigkeit eines Produktes oder einer Produktfamilie nach dem Ausfall zu bestimmen, indem aufgrund von zahlreichen Versuchs- oder Marktdaten das Ausfallverhalten der Produkte statistisch ausgewertet wird. Das ist dann sinnvoll, wenn die Ergebnisse für zukünftige Weiterentwicklungen direkt genutzt werden können. Wünschenswert und heute in zunehmendem Maße gefordert ist jedoch ein allgemeingültiges Berechnungsmodell, mit dem möglichst ohne aufwendige Feld-, oder Prüfstandsversuche eine Vorhersage der Produktlebensdauer bei gegebenen Beanspruchungen bereits in der Entwicklungsphase möglich ist. Allgemein bekannt ist die Vorgehensweise aus der Festigkeitsberechnung. Die Spannungen im Bauteil werden analysiert und mit einer dem Werkstoffverhalten entsprechenden Festigkeitshypothese zu einer Vergleichsspannung verrechnet. Die Bauteildimensionierung ist ausreichend, wenn diese Vergleichsspannung geringer ist als die Bauteilfestigkeit. Die eigentliche Bauteilfestigkeit wird unter Berücksichtigung der individuellen Bauteilgröße sowie der Kerbwirkungszahl und des Oberflächenbeiwertes aus den Festigkeitswerten des Werkstoffes berechnet, die im Einstufen-Versuch ermittelt wurden…