Gearbox Modeling - Experimental Validation of a Computational Scheme

VDI, Int. Gear Conference, Munich (Allemagne), septembre 2013

L'objectif de ce travail est de présenter un schéma de calcul efficace qui permet de prédire le bruit de sirènement des systèmes d'engrenages. Dans cet article, la méthode est appliquée à une boîte de vitesses automobile à deux étages. Tout d'abord, les excitations, c'est-à-dire l'erreur de transmission et les fluctuations de la raideur d’engrènement, sont caractérisées à partir des macro- et micro-géométries des engrenages. Les vibrations générées au niveau de l'engrènement sont transmises au carter de la boîte de vitesses par l'intermédiaire des arbres et des roulements. L'état vibratoire du carter est directement lié au bruit de sirènement. Ainsi, un modèle par éléments finis de la boîte de vitesses a été construit afin d'effectuer une analyse modale. Les excitations sont utilisées et les équations dynamiques du mouvement sont résolues dans le domaine fréquentiel en utilisant un schéma itératif, ce qui réduit considérablement le temps de calcul. Des mesures ont été effectuées sur le système physique, montrant que le schéma de calcul conduit à des résultats satisfaisants. En effet, en considérant que le modèle d'éléments finis pourrait être mieux ajusté et que l'excitation est soumise à une grande variabilité, les différences observées entre les simulations et les mesures sont totalement acceptables. Un classement des contributions au bruit peut être effectué, ordre par ordre ou excitation par excitation. L'ordre de grandeur de la réponse dynamique est correct. Le temps de calcul est suffisamment faible pour effectuer un grand nombre de calculs dynamiques et pour réaliser des études paramétriques.