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Numerische Untersuchungen zur Dynamik einer Antriebswelle im Kontakt mit einer PTFE-Wellendichtung

* Presenting author
Day / Time: 22.03.2018, 14:20-14:40
Room: MW 0250
Typ: Regulärer Vortrag
Session: Körperschall
Abstract: Die akustischen Eigenschaften industrieller Entwicklungen stehen unter dem immer größer werdenden Anspruch der Kunden. Durch die Zunahme der Elektromobilität werden die Antriebsgeräusche nicht mehr durch den Drehklang des Verbrennungsantriebes dominiert. Vielmehr sind hohe Drehzahlen rotierender Maschinenteile zu berücksichtigen. Ein besonderer Fokus liegt hierbei auf der Betrachtung von Getriebegeräuschen, bei denen die Welle strukturmechanische Schwingungen des Zahneingriffs auf das Gehäuse überträgt, von dem sie nachfolgend als Schall abgestrahlt werden.Das Ausmaß der Vibration/Schallemission wird dabei maßgeblich durch den dämpfenden Einfluss der Bauteile und der Fügestellen bestimmt. In diesem Beitrag wird im Speziellen der dämpfende Einfluss von PTFE-Wellendichtungen auf die Strukturschwingungen der Antriebswelle untersucht. Dazu wird ein quasi-axialsymmetrisches Vielteilchenmodell einer Wellendichtung mit einem vereinfachten Getriebemodell gekoppelt. Die Berechnung der Verformungen der durch Zahneingriff angeregten Wellen erfolgt mit einer Balkenformulierung nach der FEM. Fokus dieser Arbeit liegt auf der Interaktion zwischen Welle und Dichtung und deren Auswirkung auf die strukturmechanischen Schwingungen, die zunächst als Bewertungsmaß für die Schallemissionen verwendet werden. Die Kopplung mit dem Gehäuse und die Berechnung der Schallabstrahlung mittels der Randelementmethode sind für weiterführende Arbeiten geplant. Damit soll bereits im frühen Entwicklungsstadium eine Abschätzung der zu erwartenden Getriebegeräusche möglich sein und die Wirksamkeit verschiedener Mechanismen zur Verringerung der Schallemissionen untersucht werden.