Getriebeakustik: nur ein leises Getriebe ist ein gutes Getriebe

Ein Schlüssel zum leiseren Getriebe: das Zusammenspiel aller Komponenten

Getriebe sind komplexe Systeme, in denen viele Komponenten das Geräuschverhalten beeinflussen. Bei Zahnradgetrieben spielen die Zahneingriffe eine (vor-)entscheidende Rolle für die Akustik. Nutzen Sie unsere Kompetenzen im Bereich der akustischen Auslegung von Verzahnungen und Getrieben!

Hier kommen wir mit unseren Kompetenzen ins Spiel

Wir verfügen über umfangreiche Möglichkeiten zur Simulation (Simpack, Romax, Ansys) und zur experimentellen Analyse (Modal- & Betriebsschwingform-Analysen) bspw. unter Verwendung optischer Messverfahren (3D-Scanning-Laservibrometrie) zur Erfassung von Oberflächenbeschleunigungen.

Was Sie davon haben

Wir unterstützen Sie dabei, die Anregungen im Zahneingriff von Getrieben zu reduzieren. Dabei konzentrieren wir uns nicht nur auf die Verzahnungen, sondern nehmen das Zusammenspiel aller Einzelteile ins Visier. Wir helfen Ihnen, die gesetzlich vorgeschriebenen und kundenseitig gewünschten akustischen Grenzwerte einzuhalten, sowohl beim Luft- als auch beim Körperschall.

Wie sich das akustische Verhalten eines Getriebes effizient bewerten lässt: Getriebesubstrukturierung

Mit dem Ansatz der Substrukturierung analysieren wir mit Ihnen die komplexe Struktur Getriebe – Komponente für Komponente. Mithilfe spezieller Methoden können wir simulierte (berechnete) und experimentelle (gemessene) Komponenten miteinander kombinieren, im Sinne einer höheren Prognosequalität.

Unser Methodenbaukasten erlaubt es auch, kritische Pfade für die Schall- und Schwingungsübertragung zu bestimmen (Transferpfadanalyse). Immer mit dem Ziel, Störgeräusche und ungewollte Vibrationen früh zu identifizieren und Geräusche auf ein Mindestmaß zu reduzieren.

Hier kommen wir mit unseren Kompetenzen ins Spiel

Wir verfügen über detaillierte Kenntnisse im Bereich der Transferpfadanalyse und der Getriebeakustik. Beispielsweise ermöglicht uns die frequenzbasierte Substrukturierung als Methode der Transferpfadanalyse die Abbildung der dynamischen Eigenschaften von Getrieben – unter Verwendung numerischer und experimenteller Daten.

Was Sie davon haben

Wir optimieren die akustischen Eigenschaften Ihres Produkts. Mit unserer Variantenanalyse tragen wir dazu bei, Ihre Kosten zu reduzieren und Entwicklungszeiten zu verkürzen. Wir unterstützen bei der Entwicklung und Umsetzung von Digitalisierungskonzepten durch einfachen Datenaustausch und einfache Datenablage. Wir schaffen mit Ihnen die Voraussetzungen, hybride Modelle zur Nutzung experimenteller und numerischer Daten zu erstellen. 

Messungen

• Analyse von Getrieben durch umfangreiche vibroakustische Messungen, zum Beispiel Betriebsschwingformanalyse (ODS)
• Erfassung abstrahlungsrelevanter Oberflächen
• Experimentelle Modalanalyse (EMA)
• Model-Updating

Simulation

• Analyse von Getrieben durch multiphysikalische Simulation (Finite-Elemente-Simulation – FEM, Mehrkörpersimulation – MKS, analytische Ansätze)
• Akustische Optimierung unter Beachtung von Wirkungsgrad und Festigkeit
• Anregungsprognose und Lastverteilungsrechnungen unter Berücksichtigung des elastischen Verhaltens von Wellen, Lagern und Getriebegehäuse
• Optimierung der Zahnflankentopologie zur Geräuschminimierung und Steigerung der Tragfähigkeit
• Akustische Optimierung der Radkörpergeometrie
• Simulationsbasierende Untersuchung des Einflusses von Parametervariationen aufgrund von Fertigungs- und Montageabweichungen
• Schallabstrahlungsberechnung von Getrieben
• Ableitung von Maßnahmen zur Schwingungs- / Lärmminderung
• Auslegung aktiver Systeme zur Schwingungsdämpfung auf relevanten Transferpfaden (TPA)

Prüfmöglichkeiten

• Grundlagenuntersuchungen an schnelllaufenden Fahrzeug- und Industriegetrieben (Gerad- und Schrägverzahnung) mit beliebigen Last- und Drehzahlprofilen
• Quasistatische Vermessung von Drehungleichförmigkeiten aus dem Zahneingriff
• Wirkungsgraduntersuchung durch hochgenaue an- und abtriebsseitige Drehmomenterfassung (Verlustleistung)
• Analyse von Luft- und Körperschall in verschiedenen Betriebspunkten (z. B. mithilfe von Laser-Vibrometrie oder Schallkartierung mit Mikrofonarrayverfahren)

Technische Daten Getriebeprüfstand

• Maximaldrehzahl: 10 000 min^-1
• Maximaldrehmoment dauerhaft: 1100 Nm (bis 1650 min^-1)
• Maximalleistung: ca. 190 kW
• Hochgenaue Drehwinkelmessung
• Flexibler Aufbau:
  • Aufbau 1: Achsvariables Prüfgehäuse zur Aufnahme verschiedenster Stirnradverzahnungen mit temperierter Einspritzschmierung
  • Aufbau 2: Aufnahme eines externen Getriebes
  • Aufbau 3: Aufnahme eines kompletten E-Antriebsstrangs inklusive Fahrzeugmotor und Aufbringen des jeweiligen Radabtriebsmoments
• Fahrzeugenergiesystem für 3-E-Betrieb (Aufbau 3) mit Möglichkeit zur Batteriesimulation (200 kW, 8-800 VDC)
• Optionaler Standort: reflexionsarmer Halbfreifeldraum