KILL VIB – Reduzierung von Vibrationen und Geräuschemissionen infolge von Käfiginstabilitäten in Wälzlagerungen
Optisch gemessene (a) und in der Mehrkörpersimulation berechnete (b) Käfigdeformation und –dynamik (Quelle: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Konstruktionstechnik (KTmfk), Schwarz)
Ziel des Projekts KILL VIB war es, eine Methodik zu entwickeln, die auf Basis einer Vielzahl an validierten Dynamiksimulationen eine einfache und zeiteffiziente Vorhersage der Käfigdynamik ermöglicht. Diese Methodik kann in den Produktentwicklungsprozess integriert werden und somit die Auslegung von Wälzlagern hinsichtlich ihres dynamischen Verhaltens verbessern.
Im Rahmen des Projekts wurden mehr als 4.000 Dynamiksimulationen verschiedener Wälzlager- und Käfigtypen durchgeführt. Diese werden je nach berechneter Käfigdynamik in verschiedene Bewegungstypen eingeteilt. Die Bewertung erfolgt mit einer für die Klassifikation von Käfigbewegungen entwickelten Kennzahl (Cage Dynamics Indicator). Sie ermöglicht eine automatisierte und objektive Auswertung der Käfigbewegung. Eingangsparameter der Simulationen sowie der ermittelte Bewegungstyp bilden zusammen die Datenbasis für einen Machine Learning Algorithmus. Dieser kann anhand der zugrundeliegenden Daten vorhersagen, ob sich der Käfig aufgrund der Eingangsparameter in einem kritischen Bewegungszustand befinden wird. Zudem wurden im Projekt optische Messungen zur Ermittlung von Käfigbewegungen durchgeführt, um die Qualität der Dynamiksimulationen und des Machine Learning Algorithmus zu beurteilen, wobei eine sehr gute Übereinstimmung gezeigt werden konnte.