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Evaluation of gear noise behaviour with application force level

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Abstract

Reducing excessive vibration and undesired noise is one of the most important goals throughout the whole development phases of gearboxes. Among different development stages, different technical measurements are available to estimate the excitation behaviour of gear meshes.

However, the comparison of the result of these measurement types among the development stages may be inconsistent due to different dimensions. In order to ensure the best comparability as well as comprehensive interpretation of the vibration characteristics of gear meshes, an application force level was developed. This characteristic value allows noise behaviour evaluation by means of different measurement types. Moreover, the evaluation boundary of this characteristic value is customizable to encourage the flexibility for further specific evaluations.

In this article, the formulation of application force level is derived and its usage is shown. Although the application force level was intentionally developed for the gear design, it can also be applied to other kinds of application fields. The application force level is the result of the research project funded by the German research association for drive technology (FVA).

Zusammenfassung

Bei der Entwicklung von Getrieben ist ein günstiges Anregungsverhalten von Zahnrädern einer der wichtigsten Aspekte. In den Entwicklungsphasen können unterschiedliche Größen zur Beurteilung des Anregungsverhaltens verwendet werden, deren Vergleichbarkeit nicht immer gegeben ist aufgrund unterschiedlicher physikalischer Größen.

Um die durchgängige Auswertung des Anregungsverhalten in allen Entwicklungsphasen zu ermöglichen, wurde der Anwendungskraftpegel entwickelt. Mit Hilfe des Anwendungskraftpegels kann das Anregungsverhalten von Zahnrädern auf Basis unterschiedlicher Daten unter Berücksichtigung eines Auswertebereichs ausgewertet werden. Der Auswertebereich ist anwendungsspezifisch definierbar. Dadurch ist dieser Kennwert flexibel für verschiedenste Fälle einsetzbar.

Nachfolgend werden die Formulierung des Anwendungskraftpegels und Anwendungsbeispiele gezeigt. Obwohl der Kennwert ursprünglich zur Anwendung in Zahnradgetrieben entwickelt wurde, ist die Anwendung des Kennwerts in anderen Anwendungsbereichen möglich.

Der Anwendungskraftpegel ist Ergebnis von Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e. V. (FVA).

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Utakapan, T., Kohn, B., Fromberger, M. et al. Evaluation of gear noise behaviour with application force level. Forsch Ingenieurwes 81, 59–64 (2017). https://doi.org/10.1007/s10010-017-0228-y

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