Forschungsschwerpunkte

Getriebeakustik

Die Reduzierung der Geräuschemissionen von Getrieben ist ein wesentliches Anforderungskriterium an die Entwicklung von Antriebssystemen der Zukunft. Im Forschungsschwerpunkt Getriebeakustik wird das Anregungsverhalten im Zahnkontakt und das Systemverhalten von Antriebssystemen untersucht. Der Einfluss von fertigungsbedingten Eigenschaften auf die Getriebeakustik und das Systemverhalten steht im Fokus. Für die Untersuchung des Geräuschverhaltens stehen Systemprüfstände und Messzellen für Stirnrad- und Kegelradpaarungen, Planetengetriebe und Sonderverzahnungen bereit. Für die simulative Untersuchung stehen eigens entwickelte FE-basierte Zahnkontaktanalysen und eine Dynamiksimulation zur Verfügung. Zur Erfüllung künftiger Anforderungen werden bestehende Prüfstandskonzepte kontinuierlich für die Anforderungen zukünftiger Antriebsstränge weiterentwickelt (z.B. Hochdrehzahlanwendungen in der E-Mobilität).

Getriebeleistungsdichte

Die Steigerung der Leistungsdichte in modernen Antriebssträngen ist ein zentrales Optimierungskriterium bei der Entwicklung zukünftiger Antriebsstränge. Für eine präzise Auslegung ist die experimentelle Absicherung der Zahnradtragfähigkeit und des Wirkungsgrads obligatorisch. Der Forschungsschwerpunkt Getriebeleistungsdichte stellt die Nutzung und Optimierung entsprechender Prüfmethoden in den Fokus. Neben der Analyse der Auswirkung fertigungsbedingter Eigenschaften auf das Einsatzverhalten werden die im Versuch ermittelten Kennwerte ebenfalls zur Validierung von lokalen Tragfähigkeits- und Wirkungsgradberechnungsmodellen genutzt. Das Einsatzverhalten wird sowohl für Stirnrad- und Kegelradpaarungen also auch für Sonderverzahnungen analysiert. Zur Erfüllung künftiger Anforderungen werden bestehende Prüfstandkonzepte, wie bspw. der Zahnradverspannungsprüfstand nach ISO 14635, kontinuierlich für die Anforderungen zukünftiger Antriebsstränge weiterentwickelt (z.B. Hochdrehzahlprüfstände).

Getriebeweichbearbeitung

Der Forschungsschwerpunkt Getriebeweichbearbeitung konzentriert sich auf die Fertigung von Zahnrädern und beschäftigt sich detailliert mit den Fertigungsverfahren Wälzfräsen, Wälzschälen und dem Kegelradfräsen. Weitere Forschungsschwerpunkte hinsichtlich der spanenden Bearbeitung stellen das 5-Achs-Fräsen von Verzahnungen sowie das Wälzstoßen dar. Neben der konventionellen spanenden Fertigung mit definierter Schneide stehen auch alternative Fertigungstechnologien, wie das Binder Jetting und die pulvermteallurgische (PM) Prozesskette, im Fokus der Forschungstätigkeit. Zusätzlich zu den Maschinen und Anlagen stehen eigens entwickelte Simulationsprogramme zur Verfügung, welche eine modellhafte Abbildung der Prozesse erlauben. Durch die Ergänzung der empirischen Untersuchungen um charakteristische Spanungskenngrößen aus der Simulation wird eine wissensbasierte Analyse des jeweiligen Fertigungsprozesses ermöglicht. Im Vordergrund der Forschungsarbeiten stehen die Steigerung der Leistungsfähigkeit der Prozesse und die Optimierung der fertigungsbedingten Bauteileigenschaften.

Getriebehartbearbeitung

Der Schwerpunkte Getriebehartbearbeitung befasst sich intensiv mit der Verzahnungshartbearbeitung mit undefinierter Schneide. Dabei stehen die Prozesse kontinuierliches Wälzschleifen, diskontinuierliches Profilschleifen, Verzahnungshonen und Kegelradschleifen im Vordergrund. In grundlagenbezogenen Forschungsprojekten und industriebezogenen Anwendungsvorhaben werden die Forschungsschwerpunkte Fertigungssimulation, Modellierung und Optimierung von Fertigungsprozessen behandelt.