Durch den Einsatz von PVD-Beschichtungen lässt sich die Zahnflankentragfähigkeit von Stirnradverzahnungen erhöhen. Die bislang zu diesem Thema durchgeführten Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf die Erarbeitung grundlegender Erkenntnisse zum Einfluss unterschiedlicher PVD-Beschichtungen in Kombination mit verschiedenen Schmierstoffen auf das Reibungsverhalten und die Tragfähigkeit von Stirnrädern. Ein hohes Potenzial zur Steigerung der Leistungsdichte von Stirnrädern zeigen Untersuchungen zum Einsatz von PVD-Beschichtungen vom Typ a-C:H-W auf beiden Zahnrädern einer Paarung. Dem Verschleißverhalten der PVD-beschichteten Zahnflankenoberflächen, welches unter anderem von der Makrogeometrie und der mikrogeometrischen Auslegung der Stirnradpaarung von Bedeutung ist, wird in diesem Zusammenhang eine hohe Bedeutung für die Steigerung der Zahnflankentragfähigkeit zugemessen.
Ziel der Arbeit ist eine Methode zur Auslegung von PVD-beschichteten Stirnrädern. Im Rahmen vorgegebener tribologischer Randbedingungen ermöglicht die Methode die Auslegung einer Stirnradverzahnung hinsichtlich Makro- und Mikrogeometrie sowie Zahnflankenendbearbeitung unter Berücksichtigung des anschließenden Beschichtungsprozesses. Durch die Vorhersage und Berücksichtigung des Oberflächenverschleißes im Zahnflankenkontakt im Auslegungsprozess gewährleistet die Anwendung der Methode eine verbesserte Ausnutzung der tragfähigkeitssteigernden Wirkung einer PVD-Beschichtung bei Stirnrädern in Bezug auf Oberflächenermüdung. Die Entwicklung der Methode erfolgt für den beidseitig beschichteten Zahnflankenkontakt einsatzgehärteter Stirnradverzahnungen unter Verwendung eines kommerziellen Schichtsystems vom Typ a-C:H:W.