Schwingungsoptimierung eines Antriebspakets im oberen Leistungsbereich der Industriegetriebe - Simulation und Validierung des Gesamtsystems

摘要

Bei der Entwicklung eines mehrere Tonnen schweren Antriebspakets ist es sinnvoll, die Eignung konstruktiver Auslegungen wahrend des Entwicklungsprozesses fruhzeitig durch Simulationen und Rechnungen zu verifizieren. Insbesondere eine genaue Kenntnis der Anregungen und Resonanzen ist eine wichtige Grundlage fur Optimierungen. Auf der Basis dieser Informationen lassen sich Antriebe mit einem Massnahmenpaket aus den Bereichen Schwingungsanregung, -ubertragung und -ausbreitung optimieren. Ziel der vorliegenden Ausarbeitung war es, das Schwingungsniveau eines bestehenden, aus dem Baukasten abgeleiteten Industrieplanetengetriebes mit Stirnradvorstufe auf einem Fundamentrahmen zu optimieren. Dazu wurde der konstruktive Aufbau strukturmechanisch untersucht und gezielt versteift. Die Verzahnung der Vorstufe wurde durch eine Modifikation aus dem Bereich moglicher Resonanzen verschoben und gleichzeitig der theoretische Anregungspegel reduziert. Mit einem entsprechend modifizierten Antrieb wurden Prufstandsversuche im stationaren Betrieb und in Form von Hochlaufen unter Last durchgefuhrt. Die Ergebnisse wurden in Form eines Abgleichs der Modalanalysen, harmonischen FE-Analysen und FE-Verformungsanalysen mit den Prufstandsversuchen validiert. Mit Hilfe der Schwingungsspektren war es moglich, die erzielten Verbesserungen direkt Bauteilen zuzuordnen. Die Massnahmen ergaben eine deutliche Reduzierung des Schwingungsniveaus.