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Einfluss der Modellierungsstrategie des Zahnfußes auf den Drehwegfehler

  • Bei der Untersuchung und Optimierung der Getriebedynamik, im Sinne der Akustik und Lastverteilung, wird oftmals der Drehwegfehler als Bewertungskriterium herangezogen. Zahlreiche Forschungsvorhaben haben sich in diesem Zusammenhang intensiv mit dem Drehwegfehler als parametererregte Schwingungsanregung auseinandergesetzt, um diesen im Hinblick auf das Systemverhalten zu optimieren. Dabei bleibt der Zahnfußbereich, welcher außerhalb der Evolvente liegt, und dessen Einfluss auf den Drehwegfehler oftmals unberücksichtigt. Dieser Artikel untersucht daher den Einfluss des Zahnfußbereiches auf den statischen Drehwegfehler, indem relevante Größen wie das spezifische Kopfspiel und der Fußrundungsradius an einer typischen und real eingesetzten Stirnradverzahnung variiert werden. Ferner wird betrachtet, inwiefern der Drehwegfehler durch unterschiedliche Geometriedefinitionen (Fertigungssimulation, Zahngeometrie mit vereinfachter sowie stark vereinfachter Modellierung des Zahnfußbereichs) beeinflusst wird. Die Autoren nutzen hierfür zwei FE-Ansätze (adaptives und nicht-adaptives Netz) und bewerten diese hinsichtlich ihrer Gültigkeit, Modellgüte und Praktikabilität. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden hinsichtlich einer minimal erforderlichen Geometrie des Zahnfußbereiches interpretiert. Für den Praxistransfer wird einerseits der maximale Fehler bei Nichtberücksichtigung des gesamten Zahnfußbereichs beziffert. Andererseits wird eine Empfehlung zur Anpassung einer vereinfachten Geometrie, an eine Geometrie, ähnlich der aus einer Fertigungssimulation, gegeben. Weiterhin wird der Artikel diskutieren, ob man ein vereinfachtes Zahnmodell zur Berechnung der Getriebedynamik nutzen kann, wenn der Fertigungsprozess noch nicht definiert ist.

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Metadaten
Author:Carsten Schulz, Benjamin Kieß, Henry Graneß
DOI:https://doi.org/10.51202/9783181024294-57
ISBN:978-3-18-102429-4
ISSN:0083-5560
Parent Title (German):Schwingungen 2023 : 4. VDI-Fachtagung : 27. und 28. November 2023, Würzburg
Publisher:VDI Verlag
Place of publication:Düsseldorf
Document Type:Article
Language:English
Release Date:2024/05/17
Tag:Drehwegfehler; Getriebedynamik; Verzahnungsanregung
First Page:57
Last Page:70
Andere Schriftenreihe:VDI-Berichte ; 2429
Institutes:Fakultät Maschinenbau
Fakultät Maschinenbau / Labor Mehrkörpersimulation (MKS)
research focus:Produktion und Systeme
Licence (German):Keine Lizenz - Es gilt das deutsche Urheberrecht: § 53 UrhG