Zu leisen Motoren passen leise Getriebe: Radkörper-Geometrie und dämpfende Elemente minimieren Getriebegeräusche

Darstellung der Radkörpervarianten Referenzvollrad, Radkörper mit konkaven Nuten und Radkörper mit geschäumtem Innenteil.
Darstellung der Radkörpervarianten Referenzvollrad, Radkörper mit konkaven Nuten und Radkörper mit geschäumtem Innenteil.

Herausforderung

Verbrennungsmotoren werden immer leiser, elektrische Antriebe sind im Automobil auf dem Vormarsch. Vielen Menschen gilt  ein leiser Innenraum als Ausweis hoher Produktqualität. Vor diesem Hintergrund rücken Getriebegeräusche zunehmend in den Fokus. Denn der Zahnradkörper ist das erste Übertragungselement in der Getriebegeräuschkette. Im Projekt »Geräuscheinfluss Radkörper« optimieren wir seine Struktur, damit er möglichst wenig Geräusche weiterleiten kann und dabei so wenig Gewicht wie möglich auf die Waage bringt. 

Lösungsweg

Wir modifizieren die Geometrie des Radkörpers und analysieren den Einfluss dämpfender Elemente wie Metallschaum auf das akustische Verhalten. Wir nutzen dafür die frequenzbasierte Substrukturierung (FBS). Der Vorteil dieser auf Übertragungsfunktionen basierenden Berechnungsmethode liegt darin, dass bei gezielter Diskretisierung der Systemkomponenten nicht das komplette System neu berechnet werden muss, sondern lediglich die geänderte Substruktur. Vorteil dieser Methode: weniger Rechenzeit und eine einfache und schnelle Beurteilung der Änderung des akustischen Gesamtsystemverhaltens für unterschiedliche Varianten. Entwickler und Konstrukteure erhalten damit Empfehlungen zur Auslegung von Radkörpern unter dem Gesichtspunkt der Geräuschminimierung an die Hand.

Einblick in das Projekt

Schwankung der Eingriffssteifigkeit innerhalb einer Umdrehung mit Lage der Lasteinleitung in Bezug zur Lage der Diskontinuitäten im Radkörper.
Schwankung der Eingriffssteifigkeit innerhalb einer Umdrehung mit Lage der Lasteinleitung in Bezug zur Lage der Diskontinuitäten im Radkörper.