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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einleitung

Zusammenfassung
Das Zahnradgetriebe ist Bestandteil eines Antriebsstranges, dem weitere Elemente, wie z.B. Motor, Kupplung und Arbeitsmaschine angehören. Zu den häufigsten Aufgaben der Zahnradgetriebe gehört die Anpassung des Motormoments bzw. der -drehzahl an die Arbeitsmaschine. Wichtige Anforderungen an die Getriebeeinheit sind hierbei niedriger Preis, geringer Raumbedarf, Leichtbau sowie schwingungs-und geräuscharmer Lauf. Insbesondere die letztgenannte Aufgabe erfordert bereits in der Konstruktionsphase die Kenntnis über das dynamische Verhalten des Antriebsstranges.
Ferit Küçükay

2. Die mechanischen Ersatzmodelle

Zusammenfassung
Wie bereits im vorhergehenden Kapitel erwähnt, werden in der vorliegenden Arbeit drei verschiedene Getriebe untersucht. Das erste ist ein einstufiges Stirnradgetriebe mit Gleitlagerung, wobei Gerad-, Schräg-und Doppelschrägverzahnung zugelassen werden. Zweitens wird als Beispiel eines mehrstufigen Getriebes ein Kfz-5 Gang-Schaltgetriebe betrachtet. Das dritte Getriebe ist ein geradverzahntes Kompaktplanetengetriebe mit drei Planetenrädern.
Ferit Küçükay

3. Mathematische Systembeschreibung

Zusammenfassung
Nach der Erstellung des Ersatzmodells stellt die mathematische Beschreibung des Problems, d.h. die Herleitung der Bewegungsdifferentialgleichung den zweiten Schritt einer theoretischen Schwingungsuntersuchung dar. Aus den Ausführungen des vorhergehenden Kapitels geht hervor, daß die Ersatzmodeile der betrachteten Getriebe aus gleichen Modellelementen bestehen.
Ferit Küçükay

4. Analytische Lösungen

Zusammenfassung
Aus dem vorhergehenden Kapitel geht hervor, daß die Bewegungsgleichungen der Getriebe i.a. komplizierte Differentialgleichungen darstellen, die sinnvoll nur noch an einem Rechner behandelt werden können. Es ist dabei zweckmäßig, zunächst das statische Systemverhalten zu untersuchen. Die hierzu erforderlichen Beziehungen werden im Kap. 4.1. hergeleitet.
Ferit Küçükay

5. Numerische Ergebnisse

Zusammenfassung
Im folgenden werden für die im Kap. 3 beschriebenen Getriebe die typischen Ergebnisse von numerischen Simulationen gezeigt und diskutiert. Dabei liegen der Berechnung der verschiedenen Getriebe unterschiedliche Methoden zugrunde. So werden das Turbo-Stirnradgetriebe mittels der Methode der Modaltransformation, der Antriebsstrang einschließlich Schaltgetriebe mit Hilfe der numerischen Simulation der Zustandsgieichung und schließlich das Planetenkompaktgetriebe mit Hilfe der Frequenzgangmethode behandelt. Im letzten Beispiel werden zusätzliche Lösungen über die Integration der Zustandsgleichung ermittelt, um die Genauigkeit der Näherungen (vgl. Kap. 4.2.) zu überprüfen. Ferner werden beim Antriebsstrang mit Schaltgetriebe einige numerische Ergebnisse mit Messungen verglichen.
Ferit Küçükay

6. Besondere Schwingungserscheinungen

Zusammenfassung
Die parametererregten und nichtlinearen Schwingungssysteme besitzen eine Reihe spezifischer Eigenschaften und können dementsprechend besondere Schwingungserscheinungen zeigen, die von den linearen zeitinvarianten Systemen her nicht bekannt sind. Die wichtigsten von ihnen sind die sogenannten Parameter-und Kombinationsresonanzen bei parametererregten Systemen und sprunghafte Amplitudenänderungen im Amplitudenfrequenzgang nichtlinearer Systeme beim Hoch-oder Herunterlauf. Derartige Schwingungserscheinungen treten jedoch nur dann auf, wenn im System hinreichend „große“ Erregeramplituden und „kleine“ Dämpfungen vorhanden sind.
Ferit Küçükay

7. Schwingungen in unbelasteten Getriebestufen

Zusammenfassung
Bereits im einführenden ersten Kapitel wurde darauf hingewiesen, daß die unbelastet oder nur gering belastet mitlaufenden Zahnräder eine besondere Geräuschquelle bei Getrieben darstellen. Die praxisnahe Berechnung des Schwingungsverhaltens solcher Getriebestufen mit „lose“ mitlaufenden Rädern ist nur dann möglich, wenn die im Betrieb vorliegenden realen Verhältnisse, insbesondere die Vorgänge im spielbehafteten Komponenten im Modell entsprechend berücksichtigt werden. Wegen fehlender oder nur gering vorhandener Verspannung der Zahnräder kommen die Lager-und Zahnspiele zum Tragen, wo dann stoßartige bzw. unstetige Übergänge zwischen den beteiligten Komponenten bzw. bei den Zeitverläufen der beschreibenden Koordinaten auftreten. Diese Stöße und die dadurch angeregten Schwingungen -Rasselschwingungen genannt -stellen eine der wesentlichen Geräuschquellen in Schaltgetrieben dar, die es in diesem Kapitel zu untersuchen gilt
Ferit Küçükay

8. Zusammenfassung

Zusammenfassung
Zahnradgetriebe werden in der Antriebstechnik häufig zur Anpassung der Drehzahl und/oder des Drehmoments eingesetzt. Für die Beurteilung ihrer Betriebssicherheit ist die Kenntnis des dynamischen Verhaltens Voraussetzung. In der Industrie werden Schwingungsuntersuchungen an Zahnradgetrieben fast nur nach überschlägigen Verfahren durchgeführt. Mit der steigenden Leistungsfähigkeit von Rechenanlagen werden sich in der Zukunft jedoch theoretische Untersuchungen immer mehr durchsetzen. Diese Entwicklung erfordert dabei insbesondere die Lösung zweier Problemkreise, nämlich die mechanische Modellierung des Getriebes einschließlich zugehöriger Systemparameter und die mathematische Behandlung des mechanischen Ersatzmodells. In der vorliegenden Arbeit wird zu diesen Problemkreisen ein Beitrag geleistet.
Ferit Küçükay

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