Diese Arbeit beschäftigt sich mit den in konventionellen Handschaltgetrieben als auch in automatisierten Schaltgetrieben für die Funktion "Schalten/Leistungsfluss herstellen" verwendeten Zahnkupplungen. Einmal eingelegt soll der gewählte Gang bis zur Herausnahme durch den Fahrer den Leistungsfluss gewährleisten. Es gibt aber Getriebe, bei denen sich eine korrekt betätigte Schalteinrichtung während der Fahrt selbsttätig wieder entkoppelt. Mit der vorliegenden Arbeit wird dieses Problem, als „Gangspringen“ bezeichnet, erklärt und analysiert. Das Ergebnis dieser Arbeit sind Vorschläge und Möglichkeiten zur Vermeidung dieser Fehlfunktion.

Das Bestreben nach immer kompakteren und leistungsfähigeren Antrieben verhilft der Zahnkupplung derzeit zu neuer Popularität. Sie ist in der Lage, vergleichsweise große Axial- und Winkelbewegungen auszuführen und Radialverlagerungen (Reihenschaltung) aufzunehmen. Insbesondere im Zusammenhang mit beweglich aufgehängten Getrieben gewinnt die Kenntnis über das Betriebs- und Rückstellverhalten im Betrieb zunehmend an Bedeutung. / The trend towards more and more compact and more efficient transmissions helps the gear coupling to get new popularity. It is able to perform relatively large axial and angular motions and to absorb radial displacements. Especially in connection with movably supported gear units the knowledge about its restoring behaviour in operation becomes increasingly significant. Therefore the question was initiated in order to develop a method for the determination of axial restoring forces of driver gearings which are capable of displacements.

In den vergangenen Jahrzehnten sind die aktuellen Auslegungsgrundlagen für Mitnehmerverzahnungen in Zahnkupplungen erarbeitet und für die praktische Anwendung nutzbar aufbereitet worden. Ein seit jeher bestehendes Problem aber ist die nicht prognostizierbare Verschleißerscheinung Fressen innerhalb der Verzahnung. Diese Unkenntnis erschwert eine zuverlässige, betriebssichere Bemessung von Zahnkupplungen in hohem Maße. Die vorliegende Arbeit behandelt die Entwicklung eines Berechnungsansatzes zur Bestimmung der Fresstragfähigkeit von verlagerungsfähigen Mitnehmerverzahnungen in ölgefüllten Zahnkupplungen. Sie leistet damit einen Beitrag zur Erweiterung der bestehenden Bemessungsmethode und bietet für weiterführende Forschungstätigkeiten eine substanzielle Grundlage. / Over the past decades, the current design bases of gear coupling indentations have been developed and prepared for practical application. Nevertheless, scuffing is one of the most considerable design problems, due to the fact that it is not predictable. This lack of knowledge complicates a reliable and fail-safe dimensioning crucially. The presented dissertation deals with the formulation of a calculation approach concerning the determination of scuffing load capacity of displaceable indentations in oil-filled gear couplings. It contributes to the enhancement of the current method of structural design and it serves a substantial basis for further research projects.

Nasslaufende Lamellenkupplungen finden im Automobil immer mehr Anwendungen. Im Bezug auf die steigenden Motorleistungen, die Gewichtsoptimierungsmaßnamen und die hohen Ansprüche an Fahrdynamik nimmt die geforderte Leistungsdichte einer nasslaufenden Lamellenkupplung ständig zu. Die Lamellenkupplung wird oft nahe an ihrer Belastungsgrenze ausgelegt. Außerdem wachsen gleichzeitig die Anforderungen an ihre Schaltdynamik, das Komfortverhalten und die Lebensdauer. Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Modellierung und Simulation von Reibung und Verschleiß nasslaufender Lamellenkupplungen, insbesondere der mit dem Papierreibbelag. Ein umfassendes Verständnis für die Reibungsvorgänge und Verschleißmechanismen stellt die Grundvoraussetzung für eine optimale Entwicklung der nasslaufenden Lamellenkupplung dar. Zur Lösung der gestellten Aufgabe werden die wichtigsten Einflussgrößen auf das tribolgische System der Lamellenkupplung charakterisiert und die Wirkungen der tribologischen Beanspruchungsgrößen identifiziert. Zudem werden verschiedene Simulationsmodelle mit unterschiedlicher Modellierungstiefe erstellt. Dazu gehören Reibmodelle, Wärmeflussmodelle sowie Lebensdauermodelle, wobei die Reib- und Wärmeflussmodelle für die Lebensdauermodelle benötigt werden. Die hergeleiteten Modelle werden in die Simulationsumgebung implementiert und mit Hilfe eines Prüfstandsversuches verifiziert. Die validierten Modelle können für die Systemoptimierung und die Lebensdauerabsicherung der nasslaufenden Lamellenkupplungen effizient eingesetzt werden. Dies kann eine deutliche Reduktion der Entwicklungszeit sowie der Versuchskosten ermöglichen.