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Vortrag

Piezoelektrische Inertialmassenaktoren zur aktiven Schwingungsreduktion von Zahneingriffsschwingungen im Kilohertzbereich

Mittwoch (21.06.2017)
16:10 - 16:30 Uhr
Bestandteil von:


Planetengetriebe sind aufgrund ihrer Leistungsdichte gut für mobile Anwendungen geeignet. Durch die dabei nötige Leichtbauweise kann es allerdings vermehrt zu störenden Schwingungen kommen. Aufgrund des geringeren Gewichts und einer größeren Leistungsfähigkeit stellt eine aktive Schwingungsreduktion eine attraktive Alternative zu passiven Maßnahmen dar. Bei einer Zahneingriffsfrequenz von 4 kHz sind hierzu piezoelektrische Inertialmassenaktoren (IMA) besonders geeignet. Zur Entwicklung einer aktiven Schwingungsreduktion für mechanische Schwingungen im Frequenzbereich von mehreren Kilohertz liegen bisher kaum Forschungsarbeiten vor. Zunächst werden die Konzepte der aktiven Lagerung und des IMA gegenübergestellt. Die Konzeptentscheidung für den IMA wird diskutiert und begründet. Im Rahmen der Arbeit wird eine Methode zur Auslegung der Aktorik und simulativen Abschätzung der erzeugbaren Kräfte vorgestellt. Es werden verschiedene IMA unter Verwendung von vorgespannten Niedervolt-Piezostapelaktoren aufgebaut. Faktoren, welche die erzeugbare Kraft beeinflussen werden identifiziert und deren Einfluss wird untersucht. Die Simulationsergebnisse werden mit experimentellen Untersuchungen an einem Prüfstand zur Charakterisierung von IMA verglichen und diskutiert. Die Schwingungsanregung von Planetengetrieben zeichnet sich durch ausgeprägte Seitenbänder im Frequenzbereich aus. Hinsichtlich der Eignung der Aktorik für die aktive Schwingungsreduktion dieser Getriebeschwingungen wird deshalb die Abbildungsqualität von experimentell erfassten Kraftsignalen untersucht Des Weiteren wird die räumliche Ausprägung der realisierbaren Zone der Schwingungsberuhigung im Frequenzbereich von 4 kHz analysiert.

Sprecher/Referent:
Philipp Zech
Technische Universität Darmstadt
Weitere Autoren/Referenten:
  • Daniel Fritz Plöger
    Technische Universität Darmstadt
  • Prof. Dr. Stephan Rinderknecht
    Technische Universität Darmstadt
  • Roman Kraus
    Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF