Wie entstehen Laufgeräusche bei Motoren?

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FAULHABER Antriebssysteme

Maxon Motor GmbH

COSMO CONSULT Gruppe

Bei Schleifkommutierung wiederum kommt es zu Schwingungen, die aus dem System Feder-Kohlebürste beim Übergang von Lamelle zu Lamelle entstehen. Ebenso können Schwingungen dadurch generiert werden, dass die Bürste zu Schwingungen über unterschiedliche Reibwerte und damit Reibkräfte auf dem Kollektor angeregt wird, ähnlich wie bei einem Geigenbogen, der über die Saite streicht. Dies macht sich durch Pfeifgeräusche im Bereich 3 bis 10 kHz bemerkbar.

Mechanisch erzeugte Schwingungen

Die mechanische Anregung durch Unwucht im Läufer oder nicht vollständig symmetrische Lagerung ist eine weitere Quelle für Schwingungen. Gleitlager können bei intermittierender mechanischer Berührung von Welle und Lauffläche Geräusche verursachen.

Bei Kugellagern rollen Wälzkörper auf einem Innen- bzw. Außenring mit mechanischer Berührung ab. Bei idealer Lauffläche aller Partner entsteht ein breites Frequenzspektrum wegen elastischer Verformungen durch umlaufende Kräfte. Bei radialer Lagerluft, Schäden an den Oberflächen der Laufbahnen durch Fertigungsfehler oder Materialermüdung oder Überlastschäden können die Kugeln der idealen Laufbahn nicht mehr folgen. Bei manchen Drehzahlen laufen sie dann unter Umständen sogar im Gleichtakt auf einer Wellenlinie statt auf einer Kreisbahn, was zu selbsterregten Axialschwingungen des Lagerschildes führt. Unvermeidbare Unwucht im Rotor führt zwangsläufig durch die hohe Drehzahl von 10.000 bis 100.000 U/min bei Kleinstantrieben zu erheblichen Fliehkräften, d.h. zu umlaufenden Radialkräften. So ergeben sich größere oder kleinere radiale Auslenkungen der Lagerstelle, die sich auch als Rütteln oder Taumeln bemerkbar machen können und ebenfalls schwingungsanregend wirken.

Der Einfluss von Zusatzkomponenten

Die ebenfalls rein mechanische Erregung durch Zusatzkomponenten wie Getriebe, bei denen Zahnflankenspiel, Lastwechsel an Zahnflanken mit elastischer Verformung etc. zu teilweise erheblichen Laufgeräuschen führen können, ist eine weitere mögliche Schallquelle. Die im Getriebe entstehenden Geräusche kann man aber über die Schmierstoffwahl bzw. Materialauswahl, z.B. Metall-/Kunststoffräder, minimieren.

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