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Professur Adaptronik und Funktionsleichtbau
Professur Adaptronik und Funktionsleichtbau

Studentische Arbeit der Professur Adaptronik und Funktionsleichtbau

Thema: Simulation von Prozessabweichungen der Hartfeinbearbeitung hinsichtlich Verzahnungsakustik
Moderne Getriebe in Bereichen, wie dem Automobilbau, Schienenverkehr und der Windkraft unterliegen hohen Qualitätsanforderungen hinsichtlich akustischer Eigenschaften. Alternative und elektrifizierte Antriebsformen setzen einen hohen Maßstab an die Geräuschemission der Einzelkomponenten und eingesetzten Übersetzungsstufen, beispielsweise durch die fehlende Geräuschmaskierung von Verbrennungsmotoren. Hauptgeräuschquelle stellt oft der Eingriff der Zahnräder im Getriebe dar. Die Hartfeinbearbeitung am Ende des Herstellungsprozesses der Verzahnungen ist für die Oberflächenfeingestalt und somit des akustischen Bauteilverhaltens in hohem Maße verantwortlich. Je nach Anwendungsfall und Anforderung werden die Verfahren Wälzschleifen, Verzahnungshonen oder Profilschleifen eingesetzt. Treten Fertigungsabweichungen, wie z.B. Schwingungen im Fertigungsprozess auf, kann dies zu Welligkeiten mit akustischer Relevanz auf der erzeugten Oberfläche führen, die im Herstellungsprozess oft relativ spät erkannt werden.

Mit dem Ziel, die Charakteristik geräuschkritischer Abweichungen auf Zahnflanken zu identifizieren und diesen entgegenwirken zu können, werden Simulationen entwickelt und genutzt, die die genannten Effekte abbilden können. In dieser Arbeit sollen charakteristische Fehlerbilder und deren Auswirkung auf die Verzahnungsakustik untersucht werden.  

Daraus ergeben sich folgende Arbeitsschritte:
  • Recherche zum Stand in Wissenschaft und Technik
  • Anpassung geometrischer Simulationsmodelle der Hartfeinbearbeitung in Matlab
  • Untersuchung mittels Variationsrechnungen
    • Analyse und Umsetzung charakteristischer Fehlerbilder
    • Durchführung der Simulationen hinsichtlich Oberfläche und akustischer Anregung
    • Auswertung der Ergebnisdaten
  • Dokumentation der gewonnen Erkenntnisse

Betreuer: Jonas Böttger, M.Sc., Tel.-Nr.: 0371 531-32029