Schwingungsreduzierendes Lagersitzdesign durch gezielte Abstimmung der Gestaltparameter am Beispiel eines Winkelschleifers/Vibration-reducing Bearing Seat Design through Systematic Selection of the Design Parameters Using the Example of an Angle Grinder

Carolin Sturm; Kevin Hoelz; Lukas David Geyer; Sven Matthiesen; Thomas Gwosch

doi:10.37544/0720-5953-2022-11-12-72

Contents
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- 1–11 Titelei/Inhaltsverzeichnis 1–11
- 12–52 Berichte 12–52
  - 12–14 Energieeffizienz im Fokus 12–14
  - 15–15 Komponenten für die Zerspanung 15–15
  - 16–19 Prozessschritte: Aus zwei mach eins 16–19
  - 30–33 Neue Steuerung ermöglicht die Verwirklichung eigener Roboterlösungen 30–33
  - 34–36 Freie Wahl der Tools für den Anwender 34–36
  - 37–37 Betriebssystem jetzt für Dritte verfügbar 37–37
  - 38–40 ASi-3-Gateways mit erweiterten Funktionen vereinfachen die Handhabung 38–40
  - 41–43 Elektronisches Typenschild für Motoren 41–43
  - 44–45 Keine Chance für Hacker 44–45
  - 46–47 Zustandüberwachung in der Bautechnik 46–47
  - 48–50 Integrierte Robotiklösungen zeigen Wege aus der Energiekrise 48–50
  - 51–52 Energieeffiziente Lösungen 51–52
- IW2–IW16 Ingenieur-Werkstoffe IW2–IW16
  - IW2–IW3 Brücke aus Carbonbeton IW2–IW3
  - IW4–IW5 Rezyklierte Kisten und alte PET-Flaschen IW4–IW5
  - IW6–IW8 Dreidimensionale Sandwichbauteile Boris Manin, Till Quadflieg Boris Manin, Till Quadflieg IW6–IW8
  - IW9–IW11 Anforderungsgerechte Oberflächen herstellen IW9–IW11
  - IW12–IW14 Sandstrahlen mit Licht IW12–IW14
  - IW15–IW16 Keramische Festkörperbatterie IW15–IW16
- 69–69 Berichte 69–69
  - Vereinfachte Planung
- 72–86 Fachaufsatz 72–86
  - 72–77 Schwingungsreduzierendes Lagersitzdesign durch gezielte Abstimmung der Gestaltparameter am Beispiel eines Winkelschleifers/Vibration-reducing Bearing Seat Design through Systematic Selection of the Design Parameters Using the Example of an Angle Grinder Carolin Sturm, Kevin Hoelz, Lukas David Geyer, Sven Matthiesen, Thomas Gwosch Carolin Sturm, Kevin Hoelz, Lukas David Geyer, Sven Matthiesen, Thomas Gwosch 72–77
  - 78–86 Multidomänensimulation des Schaltverhaltens von Federkraftbremsen/Multi-domain simulation of the switching behaviour of spring-applied brakes Lars Blumenthal Lars Blumenthal 78–86
- 87–89 Sonderteil 87–89
  - 87–87 Stolpersteine erkennen und vermeiden 87–87
  - 88–89 Dolly kommt mit Mini-Tec in Fahrt 88–89
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Konstruktion , page 72 - 77

Schwingungsreduzierendes Lagersitzdesign durch gezielte Abstimmung der Gestaltparameter am Beispiel eines Winkelschleifers/Vibration-reducing Bearing Seat Design through Systematic Selection of the Design Parameters Using the Example of an Angle Grinder

Autoren

Carolin Sturm Kevin Hoelz Lukas David Geyer Sven Matthiesen Thomas Gwosch

DOI
- doi.org/10.37544/0720-5953-2022-11-12-72
- ISSN: 0720-5953
- ISSN online: 0720-5953
Zusammenfassung

Inhalt Die Abstimmung der Komponenten und die gezielte Beeinflussung von Schwingungen in Antriebssträngen durch die Festlegung der Gestaltparameter stellt eine Herausforderung bei der Entwicklung von Antriebssystemen dar. Ziel dieser Arbeit ist daher die gezielte Beeinflussung der radialen Schwingung des Antriebsstrangs eines Winkelschleifers durch Anpassung von Gestaltmerkmalen dessen Lagersitzes zu unterstützen. Dazu wurde der Einfluss der Gestaltmerkmale Rippenhöhe, Rippenstärke und Lagersitzabstand auf die Lagersitzsteifigkeit mit FE-Modellen ermittelt und zur Synthese einer neuen Lagersitzgestalt genutzt. Die veränderte Lagersitzgestalt wurde additiv gefertigt und die radialen Schwingungen auf einem Antriebsstrangprüfstand untersucht. Die veränderte Gestalt zeigt, im Vergleich zu einer kommerziellen Lagersitzgestalt, für eine konstante Drehzahl von 10 000 U/min geringere radiale Schwingungen. Es konnte somit gezeigt werden, dass die radialen Schwingungen eines Antriebsstrangs durch Variation der Gestaltmerkmale des Lagersitzes beeinflusst werden können.

Abstract

The tuning of components and specific influencing of vibrations in powertrains by defining the design parameters is a major challenge in the development of powertrain applications. The aim of this work is therefore to support the targeted influencing to the radial vibrations of the drive train of an angle grinder by varying the design characteristics of the bearing seat. For this purpose, the influence of the design features rib height, rib thickness and bearing seat spacing on the bearing seat stiffness was determined with FE models and used to synthesize a new bearing seat design. The changed bearing seat design was additively manufactured and the radial vibrations were investigated on a powertrain test rig. Compared to a commercial bearing seat design, the changed design shows lower radial vibrations for a constant speed of 10 000 rpm. It could thus be shown that the radial vibrations of a powertrain can be influenced by varying the design properties of the bearing seat.
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