Mes­sun­gen am Getriebe

Prob­lem: Getriebegeräusche, Über­tra­gungs­fehler (TE, Trans­mis­sion Errors)
Ziel: Zuver­läs­sige Ausle­gung des Getriebes, Geräuschre­duzierung

Störende Getriebegeräusche, Vibra­tio­nen und Rauigkeit­en (NVH, Noise Vibra­tion Harsh­ness) min­dern den Fahrkom­fort mas­siv – ins­beson­dere bei Fahrzeu­gen mit geräuschar­men E‑Motoren. Mit ein­er zuver­läs­si­gen Ausle­gung des Getriebes lassen sich Geräusche reduzieren. Dafür bedarf es der Mes­sung und Beurteilung des Über­tra­gungs­fehlers.

Getriebegeräusche
Getriebe­heulen wird haupt­säch­lich durch das Zah­n­pro­fil und Zahn­schwingun­gen verur­sacht. Im Spek­trum des Über­tra­gungs­fehlers und des Kör­p­er- oder Luftschalls zeigen sich die Zah­ne­in­griffs­fre­quen­zen mit ihren Ober­wellen (Har­monis­chen) und Mod­u­la­tion­s­seit­en­bän­dern (her­vorgerufen durch die Rota­tion­shar­monis­chen; z.B. Rund­lauf­fehler).
Getriebe­heulen kann bei hoher und niedriger Last auftreten, Getrieberas­seln nur bei sehr niedriger bzw. kein­er Last (z.B. Leer­lauf bei Ver­bren­nungsmo­tor). Dann führt die vom Motor stam­mende Drehzahlschwankung (nicht kon­tinuier­liche Ver­bren­nung) dazu, dass die unbe­lasteten Zah­n­flanken der Zah­n­räder abheben. Das Zahn­spiel wird mit jed­er Beschle­u­ni­gung und Verzögerung der Antrieb­swelle durch­laufen (mehrfach pro Umdrehung), wobei die Zähne der bei­den Räder heftig gegeneinan­der­schla­gen. 
Weit­ere Ursachen für Getriebegeräusche kön­nen falsches Getriebeöl oder Luftein­schlüsse im Öl sein.

Über­tra­gungs­fehler (TE)
Wesentliche Ursache für Getriebegeräusche sind Über­tra­gungs­fehler (TE), die durch sta­tis­che und elastis­che Ver­for­mung unter Last, unge­wollte Fer­ti­gungsab­we­ichun­gen und dynamis­che Effek­te verur­sacht wer­den. Der Über­tra­gungs­fehler ist der Unter­schied zwis­chen der tat­säch­lichen Posi­tion des Abtrieb­srades und der Posi­tion, die es ein­nehmen würde, wenn der Zah­n­rad­satz die Drehbe­we­gung des Antrieb­srades abso­lut fehler­frei über­tra­gen würde.
Neben Getriebegeräuschen kann der Über­tra­gungs­fehler Ver­schleiß, gerin­gere Effizienz im Antrieb­sstrang oder direk­te Störun­gen verur­sachen (mehr über Wind­kraft­getriebe / Wälzkör­per­getriebe).

Mes­sun­gen an Getrieben
Um den Über­tra­gungs­fehler zu ermit­teln, wer­den die Drehzahlen und Winkel­positionen mit Hil­fe von hochau­flösenden Drehge­bern an der Ein- und Aus­gangswelle gemessen. Aus den gewonnenen Mess­dat­en wird der Über­tra­gungs­fehler berech­net. Die Auswer­tung erfol­gt im Zeit- und Ordnungs­bereich.
Zeit­gle­ich wer­den Kör­per­schallsig­nale mit einem Beschleunigungs­aufnehmer aufgeze­ich­net. Die gemein­same Zeit­ba­sis aller Messkanäle ermöglicht eine Kor­re­la­tion zwis­chen Übertragungs­fehler und Schall­signalen.

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Benöti­gen Sie Unter­stützung bei der Schwingungs­analyse an Motoren, Getrieben und Antrieb­ssträn­gen? Unsere Inge­nieure berat­en Sie mit umfan­gre­ichem Fach­wis­sen bei

  • der Vali­dierung des Steuer­triebs
  • der Opti­mierung des Ven­til­triebs
  • der Ausle­gung der Kup­plung
  • bei Über­tra­gungs­fehlern (Trans­mis­sion Errors)
  • bei der Opti­mierung von Getriebe- und Ölhaushalt
  • der Ver­mes­sung und Opti­mierung des Antrieb­sstrangs
  • der Strom- und Span­nungs­analyse sowie
  • der App­lika­tion von Messtech­nik.

Analy­sen im
Zeit­bere­ich

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  • Dynamis­ch­er Ver­drehwinkel in Getriebekom­po­nen­ten
  • Analyse der Wellen­tor­sio­nen
  • Schla­gar­tige Belas­tun­gen beim Last­wech­sel
  • Analyse der Steifigkeit­en im Antrieb

Analy­sen im
Spek­tral­bere­ich

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  • Analyse der dynamis­chen Anre­gun­gen
  • Über­prü­fung der Schwingungs­dämpfer und Kup­plungssys­teme
  • Res­o­nanzver­hal­ten des Gesamt­sys­tems
  • Änderung der Eigen­fre­quen­zen über Umge­bungs­be­din­gung
  • Dynamis­che Spitzen­be­las­tun­gen

Analy­sen des
akustis­chen Ver­hal­tens

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  • Iden­ti­fizierung von Geräuschquellen
  • Erken­nung von Bauteil­res­o­nanzen
  • Spezial­isierte Soft­warelö­sung für Getriebetests

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