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Getriebegeräusche reduzieren? Brechen Sie die Symmetrie

giugno 04, 2025
Hast du dich jemals gefragt, wie man Getriebegeräusche in hybriden Antriebssystemen reduziert? Die Antwort ist überraschend: Breche die Symmetrie.

Im Automobilbereich – besonders bei Hybridantrieben mit elektrischer Kinematik – ist Geräuscharmut kein Bonus, sondern eine konstruktive Notwendigkeit.
In einem aktuellen Praxistest wurden wir beauftragt, die Geräuschentwicklung eines Zahnradgetriebes zu reduzieren. Unser Ansatz? Theoretisch einfach: mehrere Varianten desselben Bauteils mit leichten Änderungen der Flankenprofile fertigen und auf dem Prüfstand testen.

Ziel: Geräuschentwicklung reduzieren

Das Ziel war eindeutig: das wahrgenommene Geräuschniveau senken und gleichzeitig die volle Systemfunktion erhalten.
Unser methodischer Weg: gezielte Modifikation der Zahngeometrie, speziell des Parameters fHβ – dem sogenannten Schrägungsfehler. Nicht optimierte fHβ-Werte können Reibung, Lärm und Vibrationen erhöhen, insbesondere bei dynamisch hochbelasteten Anwendungen.

Methode: Optimierung des Parameters fHβ

Der Parameter fHβ misst die Abweichung der Helixrichtung von der idealen Linie.
Praktisch zeigt er, wie sehr das Zahnprofil entlang der Achse von der idealen Schraubverzahnung abweicht.
Ein nicht optimierter fHβ-Wert kann Vibrationen, Reibung und deutlich erhöhte Geräuschentwicklung verursachen – gerade dort, wo hohe akustische Anforderungen bestehen.

Ergebnis: Kontrollierte Asymmetrie reduziert Geräusche

Entgegen der intuitiven Erwartung führte nicht eine symmetrische Geometrie zum besten Ergebnis.
Vielmehr brachte eine gezielte Modifikation des fHβ-Parameters mit asymmetrischer Anpassung zwischen aktiver und passiver Flanke messbare Vorteile:

  • Aktive Flanke: –20 μm ±11 μm
  • Passive Flanke: –15 μm ±11 μm
Ein scheinbar geringer Unterschied mit großer Wirkung: Die wahrgenommenen Geräusche wurden signifikant reduziert.
Ein weiterer Beleg dafür, dass kontrollierte Asymmetrie bei engen Toleranzen ein Schlüssel zum akustischen Komfort sein kann.

Die akustische Leistung eines Zahnrads hängt nicht nur von der Fertigungsqualität oder Wärmebehandlung ab – sondern auch von klugen, manchmal gegenintuitiven Konstruktionsentscheidungen.
In diesem Fall war genau die Lösung, die die Symmetrie brach, die effektivste.

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