Ultra Silent Gears
Forschungsthema
| Kurztitel | Ultra Silent Gears |
| Projektbeginn | Q4/2025 |
| Förderung | DFG-Nr. 546841893, STA 1198/34-1 Deutsche Forschungsgemeinschaft, DFG |
| Projektpartner | Institute of Product Development and Production Technologies (IPP), Zurich University of Applied Sciences (ZHAW) |
| Kontakt | Dr.-Ing. M. Otto |
Projektbeschreibung
Die Geräuschoptimierung von Getrieben gewinnt aufgrund des geringeren Auftretens überdeckender Nebengeräusche (z.B. durch die Verwendung elektrischer Antriebe anstelle von Verbrennungsmotoren) an Bedeutung. Konventionelle Methoden der Geräuschoptimierung von Evolventenverzahnungen durch Geometriemodifikationen sind aufgrund der standardisierten Fertigung Grenzen unterworfen. In diesem Projekt soll daher die Geräuschoptimierung durch eine steifigkeitsoptimierte Zahngeometrie untersucht werden. Dazu soll die Steifigkeit eines konventionell gefertigten Zahnes analytisch untersucht und aus dem gewonnenen Steifigkeitsverlauf entlang des Eingriffs ein optimierter Steifigkeitsverlauf entwickelt werden, mit dem ein möglichst geringer Drehwegfehler und damit eine geringere Geräuschentwicklung erreicht wird.
Diese steifigkeitsoptimierte Zahngeometrie wird durch das gezielte Einbringen von additiv gefertigten Gitter-, bzw. Porenstrukturen im Inneren der Zähne erreicht (vgl. Abbildung 1). Dazu sollen verschiedene Gitterstrukturen auf deren mechanische Eigenschaften hin untersucht und ein Vorgehen für die Auslegung und eine herstellungsorientierte Gestaltung dieser Strukturen ermittelt werden. Die Ergebnisse dieser grundlegenden Untersuchungen, gehen in die Entwicklung eines optimierten Zahnes und darauf aufbauend in die Entwicklung einer optimierten Verzahnung ein.
Mit der optimierten Verzahnung ist geplant, Berechnungen der Schwingungseigenschaften und Tragfähigkeitseigenschaften durchzuführen. Zudem sollen Prüfkörper der Verzahnung additiv gefertigt (Prozessablauf siehe Abbildung 2), geometrisch vermessen und experimentell auf Steifigkeit, Biegefestigkeit und akustische Eigenschaften hin untersucht werden.

