ORIGINALARBEITEN/ORIGINALS https://doi.org/10.1007/s10010-019-00336-7 Forsch Ingenieurwes (2019) 83:387–392 Windage power loss reductions in high-speed gear pairs M. Ruzek 1 · Y. Marchesse 2 · F. Ville 1 · P. Velex 1 Received: 19 March 2019 / Accepted: 7 June 2019 © Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2019 Abstract This paper deals with recent experimental and numerical research in the possible reduction of windage power losses (WPL). It is accepted that these load-independent losses become prominent over other sources in mechanical transmissions with peripheral speeds above 100m/s as is the case in energy production, aeronautics and electric vehicles. So far, the majority of the experiments and models deal with WPL evaluation for one single rotating pinion. The unique test rig designed at INSA Lyon makes it possible to measure both the WPL of a single pinion or a non-meshing pinion-gear pair. A number of comparisons between experimental and numerical results are presented and commented upon. It is shown, that the gear environment changes the airflow and, in depending on the cases, it can either reduce or increase WPL. Finally, the influence of pinion-gear couplings on WPL is discussed as well as the interest of shrouds and deflectors. Reduzierte Verlustleistung bei Hochgeschwindigkeitsgetrieben Zusammenfassung Dieser Artikel befasst sich mit neueren experimentellen und numerischen Untersuchungen zur möglichen Reduzierung von Luftwiderstandsverlusten (WPL). Es wird davon ausgegangen, dass diese lastunabhängigen Verluste bei mechanischen Getrieben mit Umfangsgeschwindigkeiten über 100m/s gegenüber anderen Quellen eine herausragende Rolle spielen, wie dies bei der Energieerzeugung, in der Luftfahrt und bei Elektrofahrzeugen der Fall ist. Bisher befasst sich die Mehrzahl der Experimente und Modelle mit der WPL-Bewertung für ein einzelnes rotierendes Ritzel. Mit dem einzigartigen Prüfstand von INSA Lyon kann sowohl die WPL eines einzelnen Ritzels als auch eines nicht kämmenden Ritzelpaares gemessen werden. Eine Reihe von Vergleichen zwischen experimentellen und numerischen Ergebnissen wird vorgestellt und kommentiert. Es wird gezeigt, dass die Getriebeumgebung den Luftstrom verändert und in Abhängigkeit von den Fällen die WPL entweder verringern oder erhöhen kann. Abschließend wird der Einfluss von Ritzelkupplungen auf die WPL sowie das Interesse von Abdeckungen und Deflektoren erörtert. 1 Background The study of windage power losses (WPL) in gears is a rel- atively new topic in the field of mechanical transmissions. In most geared transmissions, WPL can be neglected com- pared with significantly larger power losses such as those associated with the gear mesh, for example. However, WPL increase sharply with speed and become prominent in sev-  M. Ruzek michal.ruzek@insa-lyon.fr 1 INSA Lyon—LaMCoS UMR5259, Université de Lyon, Lyon, France 2 ECAM Lyon, INSA Lyon, LabECAM, Université de Lyon, Lyon, France eral particular industrial cases such as turbines in energy generation, naval and helicopter applications. The pioneering research in this field was carried out by Dawson [1] in 1984. His home-made test rig using large cardboard gears and man-powered windlass was very suc- cessful and most of his findings are still accepted today. The main conclusion of his research was the nearly cubic de- pendency of WPL on speed, a very high influence of tooth module and the mechanical environment of the rotating gear. Contrary to intuition, it was found that shrouds placed around a gear could reduce WPL. Further researchers tried to establish analytical formulae for WPL based on gear ge- ometry, rotational speed and parameters related to the en- vironment., In this context, the empirical formulae of An- derson [2], Townsend [3], Lord [4] and Diab [5] derived from systematic experimental measurements are amongst K