Anregungsreduktion Profilschleifen
FVA 923 I | IGF-Nr. 21552 BR
Akustisch wirksame Anregungsreduktion im Zahnkontakt durch die Erschließung technologischer Potentiale beim Profilschleifen
Im Forschungsvorhaben wurde ein Modell zu entwickelt, um fertigungsbedingte Teilungsabweichungen beim Profilschleifen, mithilfe einer geeigneten Fertigungsstrategie am Umfang zu verteilen, sodass das Anregungsverhalten des Zahnrades gezielt beeinflusst werden können.
Es wurde gezeigt, dass beim Profilschleifen Teilungsmuster in Abhängigkeit technologischer Prozessparameter wie dem Zwischenabrichten auftreten und dass diese auf mehrere Ursachen neben dem verschleißbedingten Maßhaltigkeitsverlust der Schleifscheibe zurückzuführen sind. Mit einem genetischen Optimierungsalgorithmus aus dem Bereich der Computational-Intelligence-Methoden war es möglich, eine optimale Bearbeitungsreihenfolge beim Profilschleifen hinsichtlich Anregungsverhalten unter Berücksichtigung der Fertigungsabweichungen zu berechnen. In Fertigungsversuchen konnte dieses Vorgehen umgesetzt werden, wobei die Teilung prozessbedingt einen abgeschwächten Effekt der betrachteten Muster im Vergleich zu Referenzzahnrädern aufwies. In Versuchen am Getriebeprüfstand zeigte sich, dass fertigungsoptimierte Zahnräder gegenüber den Referenzzahnrädern ein überwiegend zu erwartendes Anregungsverhalten aufwiesen. So konnte eine Abschwächung des Amplitudenpegels bei charakteristischen Ordnungen am Getriebeprüfstand gemessen werden. Aufgrund der geringen Ausprägung und des niedrigen Frequenzbereiches der betrachteten Anregungen konnten die Auswirkungen nur im Bereich des Körperschalls und nicht im Luftschall nachgewiesen werden.
Das Projekt hat gezeigt, dass eine gezielte Beeinflussung des Anregungsverhaltens von Zahnrädern im Getriebe unter Berücksichtigung und Gestaltung des Fertigungsprozesses mithilfe des entwickelten Optimierungsmodells möglich und zielführend ist. Die Projekterkenntnisse geben Anhaltspunkte, um charakteristische Teilungsabweichungen des Profilschleifprozesses in der Auslegungsphase der Verzahnung zu berücksichtigen und die Anforderungen im Hinblick auf die Fertigung zu schärfen. Die entwickelten Algorithmen können in Maschinensteuerungen für das Profilschleifen sowie in weiteren Fertigungsprozessen implementiert werden.
Das IGF-Vorhaben IGF-Nr. 21552 BR der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages mit den Mitteln der IGF gefördert.
