Beitrag zur Entstehung und Verminderung von Getriebegeräusch und -verschleiß anhand eines erweiterten dynamischen Modells, abgeleitet aus oszillografischen Untersuchungen des Eingriffsstoßes PDF
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FORSCHUNGSBERICHTE DES LANDES NORDRHEIN-WESTF ALEN IF N r. 2890 achgruppe Maschinenbau IVerfahrenstechnik Herausgegeben yom Minister fUr Wissenschaft und Forschung Prof. Dipl. -lng, Gunter Laue Prof. Dipl. -lng, Reinhold Schulze F achhochschule Bielefeld Beitrag zur Entstehung und Verminderung von Getriebegerausch und -verschleif3 anhand eines erweiterten dynamischen Modells, abgeleitet aus oszillografischen Untersuchungen des Eingriffsstof3es Westdeutscher Verlag 1979 CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek Laue, GUnter: Beitrag zur Entstehung und Verminderung von Getriebegerausch und -verschleiss anhand eines erweiterten dynamischen Modells, abgeleitet aus oszillografischen Untersuchungen des Ein griffsstosses / Gunter Laue ; Reinhold Schulze. - Opladen : Westdeutscher Verlag, 1979. (Forschungsberichte des Landes Nordrhein Westfalen ; Nr. 2890 : Fachgruppe Maschinen bau, Verfahrenstechnik) ISBN-13: 978-3-531-02890-3 e-ISBN-13: 978-3-322-87657-7 DOl: 10.1007/978-3-322-87657-7 NE: Schulze, Reinhold: © 1979 by Westdeutscher Verlag GmbH, Opladen Gesamtherstellung: Westdeutscher Verlag Vorwort Wir danken: dem Minister fUr Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen fUr die finanzielle Fi:Srderung dem Rektor der Fachhochschule Bielefeld fUr die ideelle UnterstUtzung den Dekanen der Fachbereiche Elektrotechnik und Maschi- nenbau der Fachhochschule Bielefeld fUr persi:Snl1che und sachliche Hilfe dem Kollegium fUr v1 ele Diskussionsbei trlige dem Labor-Ingenieur Ing.-grad. Harald Koch fUr seine Mitarbeit und zahlreichen Fachhochschulstudenten fUr ihre Bei trlige im Rahmen von AbschluBarbeiten 3 Inhalt l. EinfUhrung 9 1.1 Allgemeines 9 1.2 Me13verfahren 12 1.3 Modellbildung 15 1.3.1 Modell 1 17 1.3.2 Modell 2 18 1.3.3 Modell 3 19 1.3.4 Modell 4 19 1.3·5 Modell 5 20 1.3.6 Modell 6 20 1.3.7 Modell 7 21 1.3.8 Modell 8 21 1.3.9 Modell 9 a und 9 b 22 1.3.10 Modell 10 22 1.3.11 Modell 11 23 1.3.12 Modell 12 a und 12 b 23 2. Einzelzahn 23 2.1 Einzelzahn als Schwingungssystem 23 2.2 Biegeschwingungen eines Einzelzahns 25 2.3 LKngsschwingungen eines Einzelzahns' 29 2.4 Eigenschaften ged!mpfter Schwinger 31 2.5 MeStechnik im Ultraschallbereich 34 2.6 MeSaufnehmer 36 2.7 Me13gegenst§nde 38 2.8 Periodische Erregung 39 2.9 Sto13erregung 40 2.10 Temperatureinflu13 auf Schwingungseigen 42 schaften 2.11 Magnetfeldeinflu13 auf Schw1ngungseigen 43 schaften 2.12 Werkstoffeinflu/3 auf Schwingungseigen 44 schaften 4 2.13 E1nf1US des Oberf1!chenzustandes auf 45 Schw1ngungse1genschaften 2.14 E1nf1US des umgebenden Mediums auf 46 Schw1ngungse1genschaften 2.15 E1nf1US von WerkstUckfeh1ern auf 49 Schw1ngungse1genschaften 2.16 We1tere E1nf1Usse auf Schw1ngungs- 50 e1genschaften 3. Zahnrad 51 3.1 Schw1ngungssystem "Zahnrad" 51 3.2 Stat1sche ZShn- und Radverformungen 53 3.3 Oynam1sche Untersuchungen 54 4. E1ngr1ffsstoB. Prellvorgang 58 4.1 Allgeme1nes 58 4.2 Vere1nfachtes StoBmode11 9 a 60 4.3 Erwe1tertes stoBmode11 9 b 65 4.4 Phys1kal1sches StoBmode11 8 68 4.5 Geriuschmuster von Pre11vorg!ngen 70 4.6 Zwe1 Zah1enbe1sp1ele fUr den E1ngr1ffs- 71 stoB 5. E1ngr1ffsstoB - Modelle 77 5.1 Antr1ebstechn1k 77 5.2 Unsymmetr1scher rotator1scher E1ngr1ffs- 84 stoB. Modell 2 5.2.1 Konstrukt1on 84 5.2.2 MeBverfahren 85 5.2.3 Untersuchungen in Luft 86 5.2.4 Untersuchungen unter 01 89 5.3 Symmetr1scher rotator1scher E1ngr1ffs- 90 stoB. Modell 3 5.3.1 Konstrukt1on 90 5.3.2 MeBverfahren 90 5.3.3 Untersuchungen in Luft 91 5 Untersuohungen unter 01 92 Symmetrischer translatorisoher Ein 98 griffsstoS. Modell 4 5.5· Tangentiale oszillierende Gleitung, 98 Modell 11 6. StoBversohleiS - Modelle 99 6.1 Kugel - Platte - Modell 5 99 6.1.1 Allgemeines 99 6.1.2 Antriebsteohn1sohe LBsung 99 6.1.3 Konstruktive LBsung 100 6.1.4 MeBverfahren 100 6.1.5 VersuohsdurohfUhrung 101 6.1.6 Untersuohungen 1n Luft ohne Olbe- 101 netzung 6.1.7 Untersuohungen in Luft mit Olbe 105 netzung 6.2 Zwei - Kalotten - Modell 6 108 6.3 Sohw1ngrUttler - Modell 7 110 7. Getriebe - PrUfstand 116 7.1 Allgeme1nes 116 7.2 Konstruktion 117 7.3 Antr1ebsteohn1k 119 7.4 MeBteohn1k 120 7.5 MeBergebn1sse, Auswertung 123 8. Zusammenfassung 128 9. Abblldungen 131 10. Fotos 148 11. L1teraturverze1ohn1s 169 6 AbkUrzungsverze1chn1s GroJ3buchstaben: A FH!che C Kapaz1tlit E Elast1z1tlitsmodul F Kraft I Fllichen.trlighe1 tsmoment, Strom M Moment N Anzahl p Le1stung Q Bl1ndle1stung, GUte T Temperatur U Spannung W Energ1e Kle1nbuchstaben: a Beschleun1gung b Zahnbre1te, Dlimpfungskonstante c Ste1f1gke1t, Fortplanzungsgeschw1nd1gke1t d Verlustfaktor, Durchmesser f Frequenz g Erdbeschleun1gung h Zahnhl:She 1 Ubersetzungsverhliltn1s, Strom j Ordnungszahl k StoSz1ffer 1 Weg m Modul n Drehzahl, laufende Zahl p Druck r Verlagerung s Auslenkung, Zahnd1cke t Tellung 7 u Spannung v Geschw1nd1gke1t x Ver!nder11che z Zlihnezahl Gr1ech1sche Buchstaben: r£ W1nkel 1r Konstante /:::, D1fferenz it Wellenll!nge, logar1thm1sches Dekrement w Kreisfl"equenz Winkel ~ fO FluS S Dichte 7: Zeitkonstante, FlankenberUhrungswinkel .,J Dl!mpfungsgrad, Temperatur e Trl!gheitsmoment Indizes: A Antrieb, Anker, Ausgangs-, Abkling-, Umgebungs- a Ausbreitungs- B Biegeschwingungen b BerUhrungslinie D Dl!mpfungs- E Eingriffs- F Fehler- f FuSkreis- G Grobprellung g Grundkre1s-, Gle1t- H Hertzsche 1 1deell, unbelastet K Kontakt, Kugel k Kopfkreis kin k1netisch 8 L L!ngsschwingungen m Mittel-, elektromechanisch n laufende Zahl, normal N Nenn- o Anfangszustand o Tellkreis p Prellen q Quellen - R Resonanz, Rad, RUckprall S Stol3 St Stahl sp Speicher T transversal u Umfangs- V Verlust w Werkstoff, Welle, Wechselanteile Z Zusatz- 0,7 Halbwert- 1 treibendes Rad 2 getriebenes Rad fehlerbehaftet " Zoll
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