Die schwingungstechnische Entkopplung des Antriebsstrangs vom Motor in Fahrzeugantriebssystemen geschieht mittels drehelastischer Elemente, die die Übertragung von Drehschwingungen auf den Fahrzeugantriebsstrang durch ihre dynamischen Eigenschaften verhindern sollen. Für die Systemauslegung ist die Kenntnis der dynamischen Kenngrößen dieser Elemente im ganzen Betriebsbereich des Antriebssystems notwendig. Die theoretische Ermittlung der betriebsparameterabhängigen Kenngrößen ist begrenzt möglich, deshalb sollen hierfür experimentelle Untersuchungen herangezogen werden. Der Beitrag beschreibt die systematische experimentelle Untersuchung drehelastischer Entkopplungs- und Dämpfungselemente, wobei verschiedene Möglichkeiten zur experimentellen Ermittlung von dynamischen Kenngrößen im drehenden Zustand dargestellt werden. Im ersten Teil des Beitrags wird der Antriebselemente-Prüfstand der TU Kaiserslautern vorgestellt, mit dem es möglich ist, rotierende Maschinenelemente unter dem speziellen Einfluss von Drehschwingungen auf ihre dynamischen Eigenschaften hin zu untersuchen. Der Drehzahlbereich bis 9000U/min, der Drehmomentbereich bis 560Nm und die Erzeugung von Drehschwingungen bis 400Hz ermöglichen experimentelle Untersuchungen im typischen Betriebsbereich moderner Verbrennungsmotoren. Im zweiten Teil werden mehrere Untersuchungsmethoden vorgestellt und anhand ausgewählter Versuchsergebnisse die Auswirkungen mehrerer Betriebsparameter auf das dynamische Verhalten drehelastischer Elemente gezeigt. Die Versuchsergebnisse zeigen eine deutliche Auswirkung der Drehzahl, der Anregungsfrequenz und -Winkelamplitude, sowie des Lastmoments auf die dynamischen Eigenschaften der drehelastischen Dampfungselemente.
In vehicle powertrains the vibrational decoupling of the drive train from the motor is done by rotational damping elements, which prevent the transmission of torsional vibrations to the drive train by their dynamic properties. The knowledge of the dynamic charateristics in the entire operating range is necessary for the powertrain design. The options available for the theoretical determination of the dynamic properties of rotating damping elements are limited because of its dependency on operating parameters such as rotating speed, torque load, excitation amplitude and -frequency. Therefore, the dynamic characteristics of these elements must be determined experimentally. This article describes different methods for systematic experimental investigation of drive train elements under torsional vibrations and illustrates them by several example studies. The first part describes the test rig for drive train elements and drive trains at the Institute for Machine Elements, Gears, and Transmissions at the University of Kaiserslautern. With this test rig investigations on drive trains and drive train elements under the special effect of torsional excitations are possible. The maximum rotating speed is 9000rpm, the maximum torque is 560Nm and torsional vibrations up to a frequency of 400Hz are possible, which allow for the analysis on drive elements in the typical operating range of combustion engines of passenger cars and motorbikes. The second part represents different methods of experimental investigations and illustrates these by selected test results. The results show considerable effects of the rotation speed, torque load, excitation frequency and -amplitude on the elasticity and damping of the investigated drive train elements.
Experimentelle Untersuchung der dynamischen Kenngrößen von schwingungsdämpfenden Elementen in rotierenden Systemen
2011
15 Seiten, 6 Bilder, 10 Quellen
Conference paper
German
experimentelle Untersuchung , Drehschwingung , Torsionsschwingung , Antriebsstrang , dynamische Eigenschaft , Fahrzeugantrieb , Schwingungselement , Dämpfungselement , Drehzahlbereich , Verbrennungsmotor , Drehmoment , Prüfstand , dynamisches Verhalten , Differenzenverfahren , Klauenkupplung , Torsionsschwingungsdämpfer
Automotive engineering | 2011
|Automotive engineering | 1993
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