Matthias Kuehberger, M.Sc.
Externer Doktorand
Schwingungs- und Modulationsverhalten von Planetengetrieben in Antriebssystemen

Planetengetriebe zeichnen sich durch eine hohe Leistungsdichte sowie durch hohe mögliche Getriebeübersetzungen aus und werden dadurch in einer Vielzahl von Antriebssystemen in den Bereichen Nutzfahrzeuge, Off-Highway und Automotive eingesetzt.
Eine hohe Leistungsdichte wird bei Planetengetrieben durch das Prinzip der inneren Leistungsverzweigung – d. h. durch eine Aufteilung des Leistungsflusses auf mehrere Zahneingriffe – erreicht. Durch diese Mehrfacheingriffe ergibt sich jedoch ein deutlich komplexeres Schwingungs- und Modulationsverhalten gegenüber einfachen Stirnradstufen. Dies ist insbesondere auf diverse Phasenverschiebungen zwischen den Einzeleingriffen sowie auf die Relativbewegung der Anregungsquellen bezüglich eines feststehenden Beobachters zurückzuführen. In Antriebssystemen liegen oft mehrere Getriebestufen vor, wodurch sich die Komplexität noch weiter erhöht.
Das Schwingungsverhalten und das daraus abgeleitete Modulationsverhalten stellen dabei ein zentrales Charakterisierungsmerkmal von Antriebssystemen dar. Die Motivation, das Betriebsverhalten von Planetengetrieben zu analysieren, ergibt sich aus den Kernaspekten akustisches Verhalten, dynamische Zusatzbelastungen sowie Schadensdiagnose- bzw. Früherkennung. Diese Arbeit soll das Verständnis des Schwingungs- und Modulationsverhaltens von Planetengetrieben im Kontext eines Antriebssystems mittels numerischer Simulationen sowie Messdatenanalysen erweitern.
Forschungsschwerpunkte
- Numerische Modellierung von Antriebssystemen mit Schwerpunkt auf Planetengetriebe
- Finite-Elemente-Simulation und Mehrköpersimulation
- Signalanalyse
- Modellvalidierung
Projektpartner
- Technische Universität München
- ZF Group