Im Labor für Getriebetechnik werden Fragestellungen bezüglich der Wandlung von Bewegungen behandelt. Hierbei stehen insbesondere der Wirkungsgrad und die Akustik im Vordergrund. Forschung und Lehre konzentrieren sich dabei auf die unter aufgeführten Arbeitsbereiche.
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Prof. Dr.-Ing. Karsten Schöler nimmt Sie mit auf eine Führung durch das Labor für Getriebetechnik am Standort Iserlohn.
Bei der Bewegung mechanischer Systeme entsteht immer Schall. Ob diese akustischen Signale problematisch erscheinen und welche Rückschlüsse sich auf den Verschleißzustand ziehen lassen, hängt vom Anwendungsfall ab.
Problemstellung: Wirkungsgrad- und Gewichtsverringerung bedeuten Kraftstoffeinsparungen bzw. Erhöhung der Reichweiten.
Arbeitsfeld: Entwicklung eines gewichtsoptimierten Fensterhebers, Aufbau von unterschiedlichen Prototypen, Konstruktion und Aufbau eines Prüfstands zur Messung des Wirkungsgrads und der Selbsthemmung.
Zahneingriffsanalysen
Problemstellung: Über den fortschreitenden Zahneingriff wird das Drehmoment nicht konstant gewandelt. Dies fürht zu Schwankungen im Drehmomentverlauf und verursacht Schwingungen.
Arbeitsfeld: Entwicklung und Betrieb angepasster Prüfstände auf Basis eines Messprüfkastens. Analyse der resultierenden Momentenverläufe.
Lagerverluste (Einzellager)
Problemstellung: Die Verluste der einzelnen Lager- und Übertragungsstellen (z.B. Zahneingriff) eines Antriebsystems überlagern sich . Um Einzeleffekte besser zuordnen zu können, müssen die Lagerverluste möglichst genau bekannt sein.
Arbeitsfeld: Entwicklung und Betrieb eines Lagerprüfstandes auf Basis des Parallelschneidenkonzeptes.
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Abhängigkeit der Lagerreibung von Radiallast und Drehzahl
Rastmomente von DC-Motoren
Problemstellung: Rastmomente beeinflussen den Gleichlauf und wirken sich somit negativ auf das Stellverhalten und die Akustik aus. Bei der Auslegung elektrisch angetriebener Systeme ist häufig die Charakteristik und insbesondere die Temperaturabhängigkeit der Rastmomente nicht bekannt.
Arbeitsfeld: Prüfstandsentwicklung, Messung und Analyse der Rastmomente im Temperaturbereich von -40°C bis +80°C.
Akustik (Luft- und Körperschall)
Problemstellung: Elektromobilität und steigende Komfortansprüche führen zu steigenden Ansprüchen bezüglich der Akustik.
Arbeitsfeld: Vergleichende Luft- und Körperschallmessungen an Komplettsystemen und Getriebestufen. Einflüsse von Zahnradmodifikationen auf die Akustik. FFT-Analysen.
FFT-Analyse: Aus den Zeitsignalen werden die markanten Frequenzen (oben) und der Pegel (unten) abgeleitet.
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Geräuschentwicklung hochdrehende Kleingetriebe
Aufbau und Funktion von Pkw-Leistungsgetrieben
Wirkungsgradanalysen
Um das Zusammenspiel und die Wirkungsgradverluste eines modernen Stufenautomaten wurde mit den Studierenden ein Lehrprüfstand entwickelt und gebaut, welcher die Analyse eines 8-Gangautomaten ermöglicht.
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Prüfstand in Betrieb mit Messtechnik
Aufbau und Schnittmodelle
Doppelkupplungsgetriebe (VW)
Doppelkupplungsgetriebe (VW)
Doppelkupplungsgetriebe (VW)
Manuelles Schaltgetriebe mit Mitten- und Vorderachsdifferenzial
Manuelles Schaltgetriebe mit Mitten- und Vorderachsdifferenzial
Manuelles Schaltgetriebe mit Mitten- und Vorderachsdifferenzial
Stufenautomat mit Wandler- und Vorderachsdifferenzial
Stufenautomat mit Wandler- und Vorderachsdifferenzial
Stufenautomat mit Wandler- und Vorderachsdifferenzial
Sechsganggetriebe mit angehängtem Hinterachstrieb und Sperrdifferenzial an der Vorderachse
Sechsganggetriebe mit angehängtem Hinterachstrieb und Sperrdifferenzial an der Vorderachse
Virtuelle Getriebeentwicklung
Kinematische Analysen von Mehrgelenkgetrieben
Im Gegensatz zu den Zahnradgetrieben liegen bei ungleichförmig übersetzenden Mehrgelenkgetrieben keine konstanten Übersetzungsverhältnisse vor. Geschwindigkeit, Beschleunigung und Bewegungsrichtung können sich permanent ändern. Um dennoch Aussagen treffen zu können, kommen Kinematikmodule unterschiedlicher Hersteller zum Einsatz.
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Geradführung Höcken
Digital Mock-Up (DMU)
Bauraumbetrachtungen in komplexen Konstruktionen sind notwendig, um Bauteilkollisionen zu vermeiden. Dies gilt insbesondere für bewegliche Teile in Getrieben. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, sollen zukünftig gemeinsam mit den Laboren für Konstruktion, CAD- und CAE-Anwendungen 3-D-Modelle von Getrieben erstellt werden.
