Die Festigkeitsberechnung von Kegelrädern nach Normen wie ISO oder AGMA (American Gear Manufacturers Association) wird auf der Basis von Ersatzstirnrädern durchgeführt, nur modifiziert durch einige spezifische Kegelradfaktoren. Die Auslegungsmethoden dieser Normen beinhalten auch die Berechnung der zulässigen Beanspruchungen und ergeben schliesslich die Sicherheitsfaktoren.
Eine Kontaktanalyse für Kegelräder ermöglicht die Berechnung der Beanspruchungen. Sie berücksichtigt die jeweiligen Flankenmodifikationen wie Balligkeit oder Verschränkung einschliesslich der entsprechenden Verlagerungen. Eine Einschränkung der Kontaktanalyse ist die nicht vorhandene Ermittlung der zulässigen Spannungen und damit das Fehlen von Sicherheitsfaktoren sowie der Lebensdauerberechnung.
Durch die Kombination beider Methoden wird die Auslegungsgenauigkeit bei Kegelrädern erhöht. Unter Berücksichtigung der E-, P-, G- und Alpha-Verlagerungen aufgrund der Wellendurchbiegung wird in der Software GEMS von Kisssoft das größtmögliche Tragbild entwickelt. Wobei Kantenträgereffekte strikt vermieden werden. Anhand der Beanspruchungswerte aus der Kontaktanalyse werden die relevanten Parameter der Bewertungsnorm abgeleitet und das Kegelradpaar auf verschiedene Versagensarten wie Fussbiegung, Grübchenbildung, Fressen und Flankenbruch bewertet.
Mehr über die Kegelradberechnung weiß Dipl.-Ing. Jürg Langhart von Kisssoft. Auf dem Seminar „Innovationen rund ums Kegelrad“ der RWTH Aachen wird er den Vortrag „Kegelrad-Festigkeits- und Lebensdauerberechnung - die angemessene Kombination von Normrechnung und Zahnkontaktanalyse“ halten. Die Veranstaltung findet vom 31. August bis zum 1. September 2022 in Aachen statt.