Kraftkoppelelement

 

Der Zahneingriff stellt die zentrale Anregungsgröße in Antriebssträngen mit Zahnradgetrieben dar. Die Wechselwirkung mit der Triebstrangdynamik kann im Falle von Resonanzerscheinungen zu stark ansteigenden Belastungen und Geräuschen führen. Deshalb ist es wichtig, das dynamische Anregungsverhalten in einem frühen Auslegungsschritt rechnerisch bestimmen zu können.
Das entwickelte Simulationsmodell soll dem Anwender eine Methode zur Ermittlung der dynamisch wirksamen Kräfte im Zahneingriff liefern. Diese dynamischen Anregungskräfte können dann zur Berücksichtigung und Optimierung des dynamischen Verhaltens von Verzahnungen im Antriebsstrang genutzt werden.

Das Simulationsmodell besteht aus zwei Teilen: dem dynamischen Triebstrangmodell und dem Kraftkoppelelement. Das Kraftkoppelelement greift auf Anregungskennfelder zurück, die mit der FE-basierten Zahnkontaktanalyse STIRAK ermittelt werden. Dazu erfolgt die Berücksichtigung der Zahnflankengeometrie durch gemessene Topographien, Fertigungssimulationen oder analytische Beschreibungen. Auf dieser Grundlage wird die Bestimmung der Lastverteilung und des Anregungsverhaltens der Verzahnungen mit Hilfe der hochgenauen FE-basierten Zahnkontaktanalyse durchgeführt. Die Ergebnisse werden in die dynamische Simulation eines Antriebssystems mit Hilfe eines Kraftkoppelelementes eingebunden. Dort werden die Belastungsgrößen und die Triebstranganregung infolge der dynamisch auftretenden Verzahnungskräfte berechnet. Dazu kann der gesamte Antriebsstrang als Mehrkörpersimulationsmodell berücksichtigt werden.




Ansprechpartner(in):
Marius Schroers, M.Sc.
 
Manfred-Weck-Haus 114
Tel.: +49 241 80-27731
Fax: +49 241 80-22293
Mail: M.Schroers@wzl.rwth-aachen.de