Abstract
The gears of driveline systems in diesel engines must be designed with large backlashes within the gear meshes due to the large temperature operating range of such systems. This leads to hammering processes with extremely high overloads where hammering is an impulsive separation process of the tooth flanks caused by the large torques as generated by the injection pumps. This paper presents a theoretical model for such processes and gives a comparison with measurements.
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References
Affenzeller, J., Pfeiffer, F., and Johanni, R., ‘Optimization of diesel engine cam and injection pump drive train’, Proceedings of the 17th International Congress on Combustion Engines, Warsaw, June 8–11, 1987.
Brandl, H., Johanni, R., and Otter, M., ‘A very efficient algorithm for the simulation of robots and similar multibody systems without inversion of the mass matrix’, IFAC/IFIP/IMACS International Symposium in Theory of Robots, Wien, December 3–5, 1986.
Bremer, H., Dynamik und Regelung mechanischer Systeme, Leitfäden der angewandten Mathematik und Mechanik, Teubner Studienbüchen Mechanik, Teubner-Verlag, Stuttgart, November 1988.
Buxbaum, O. and Svenson, O, ‘Zur Beschreibung von Betriebsbeanspruchungen mit Hilfe statistischer Kenngrößen’, ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 75(6), 1973.
Buxbaum, O.; Betriebsfestigkeit, Verlag Stahleisen mbH, Düsseldorf, 1986.
Guckenheimer, J. and Holmes, P., Nonlinear Oscillations, Dynamical Systems and Bifurcations of Vector Fields, Springer-Verlag, New York-Berlin-Heidelberg-Tokyo, 1983.
Holland, J., ‘Die instationäre Elastohydrodynamik’, Konstruktion 30(9), 1978, 363–369.
Holmes, P. J., ‘The dynamics of repeated impact with a sinusoidally vibrating table’, Journal of Sound and Vibration 84, 1982, 173–189.
Karagiannis, K., ‘Analyse stoßbehafteter Schwingungssysteme mit Anwendung auf Rasselschwingungen in Betrieben’, Fortschrittberichte VDI, Reihe 11, Nr. 125, 1989.
Klotter, K., Technische Schwingungslehre, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York, 1981 (reprint).
Kücükay, F. and Pfeiffer, F., ‘Über Rasselschwingungen in Kfz-Schaltgetrieben’, Ingenieur-Archiv 56, 1986, 25–37.
Kücükay, F., Dynamik der Zahnradgetriebe, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York, 1987.
Lichtenberg, A. J. and Lieberman, M. A., Regular and Stochastic Motion, Springer-Verlag, New York-Heidelberg-Berlin, 1983.
Moon, F. C., Chaotic Vibrations, Wiley, New York, 1987.
Pfeiffer, F., ‘Mechanische Systeme mit unstetigen Übergängen’, Ingenieur-Archiv 54, 1984, 232–240.
Pfeiffer, F. and Kücükay, F., ‘Eine erweiterte mechanische Stoßtheorie und ihre Anwendung in der Getriebedynamik’, VID-Z. 127 9, 1985, 341–349.
Pfeiffer, F., ‘Seltsame Attraktoren in Zahnradgetrieben’, Ingenieur Archiv 58, 1988, 113–125.
Pfeiffer, F., Einführung in die Dynamik, Leittäden der angewandten Mathematik und Mechanik Bd. 65, Teubner Studienbücher Mechanik, Teubner-Verlag, Stuttgart, 1989.
Pfeiffer, F., ‘Dynamical systems with time-varying or unsteady structure’, ZAMM 71, 1991, T6-T22.
Prestl, W., ‘Zahnhämmern in Rädertrieben von Dieselmotoren’, Fortschrittberichte VDI, Reihe 11, Nr. 145, VDI-Verlag Düsseldorf, 1991.
Shaw, S. W. and Holmes, P. J., ‘A periodically forced piecewise linear oscillator’, Journal of Sound and Vibration 90, 1983, 129–155.
Shaw, S. W. and Holmes, P. J., ‘A periodically forced impact oscillator with large dissipation’, Journal of Applied Mechanics 50, 1983.
Tomm, D. and Tebbe, G., ‘Einfluß der Kupplung auf die durch Schwingungen im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen verursachten Geräusche in Handschaltgetrieben’, VID Berichte Nr. 456, 1982.
Troeder, Ch., Peeken, H., and Diekhans, G., ‘Systemverhalten bei spielbehafteten und nichtlinearen Elementen beim Anfahren und im Betrief’, VDI-Berichte Nr. 299, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1979, pp. 5–25.
Waterstraat, A., ‘Das instationär belastete Gleitlager endlicher Breite’, Dissertation, Universität Hannover, 1981.
Weck, M. and Lachenmaier, S., ‘Numerische Simulation des dynamischen Leerlaufverhaltens von PKW-Getrieben’, VDI-Z, Bd. 126, Nr. 18-September (II), 1984.
Weck, M. and Fritsch, P., ‘Zahnflankenhämmern’, VDI-Z, Bd. 127, Nr. 7-April (I), 1985.
Wirth, X., ‘Stoßartige Belastungen an oberflächengehärteten Zahnrädern’, FVA-Heft 12, 1973.
Wood, L. A. and Byrne, K. P., ‘Analysis of a random repeated impact process’, Journal of Sound and Vibration 78, 1981, 329–345.
Wood, L. A. and Byrne, K. P., ‘Experimental investigation of a random repeated impact process’, Journal of Sound and Vibration 85, 1982, 53–69.
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Pfeiffer, F., Prestl, W. Hammering in diesel-engine driveline systems. Nonlinear Dyn 5, 477–492 (1994). https://doi.org/10.1007/BF00052455
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