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Drehschwingung

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Die Drehschwingung oder Torsionsschwingung ist eine in der Technik wichtige mechanische Schwingung. Im Gegensatz zur translatorischen Schwingung erfolgt bei der Drehschwingung eine Schwingung um den rotatorischen Freiheitsgrad eines Systems.<ref>Helmut Lindner, Wolfgang Siebke: Physik für Ingenieure, Band 10. Hanser Verlag, 2006, ISBN 978-3446406094, S. 194 ({{#if: 5olUmkRuac4C | {{#if: {{#if: ||1}} {{#if: 5olUmkRuac4C ||1}} | <0|&pg={{#if:|RA{{{Band}}}-}}PA194|&pg=194}}{{#if:|&q=}}#v=onepage|{{#if:|&pg=|}}{{#if:|&q=}}}}{{#if:|q=%7B%7B%7BSuchbegriff%7D%7D%7D}}|{{#if:|q=%7B%7B%7BSuchbegriff%7D%7D%7D}}}} {{#if:|{{#invoke:WLink|getEscapedTitle|{{{Linktext}}}}}|eingeschränkte Vorschau}}{{#if:|| in der Google-Buchsuche}}{{#ifeq:|US|-USA}}{{#if: 5olUmkRuac4C |{{#invoke: Vorlage:GoogleBook|fine |id=5olUmkRuac4C |errN=Parameter „BuchID“ hat falsche Länge |errC=Parameter „BuchID“ enthält ungültige Zeichen |errH=# in der „BuchID“ |errP=Parameterzuweisungen in der „BuchID“ |class=editoronly |cat={{#ifeq: 0 | 0 | Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Google Buch}} |template= Vorlage:Google Buch}} }} | Es darf nur genau einer der beiden Parameter „Suchbegriff“ oder „BuchID“ ausgefüllt werden. Bitte beachte die in der Vorlage:Google Buch befindliche Dokumentation und prüfe die verwendeten Parameter.{{#ifeq: 0 | 0 | }}}} | Es muss mindestens einer der beiden Parameter „Suchbegriff“ oder „BuchID“ ausgefüllt werden. Bitte beachte die in der Vorlage:Google Buch befindliche Dokumentation und prüfe die verwendeten Parameter.{{#ifeq: 0 | 0 | }}}}{{#invoke:TemplatePar|check |all= |opt= Suchbegriff= BuchID= Seite= Band= SeitenID= Hervorhebung= Linktext= Land= KeinText= |cat= {{#ifeq: 0 | 0 | Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Google Buch}} |template= Vorlage:Google Buch |format= }}{{#if:|{{#if:{{#invoke:WLink|isBracketedLink|{{{Linktext}}}}}|}}}}).</ref>

Allgemeines

Beim Einmassen-Schwinger hängt die sich ergebende Schwingungsdauer (Periode) von der Steifigkeit der Drehfeder und dem Rotations-Trägheitsmoment der angekoppelten Drehmasse ab.<ref>Rolf Isermann: Mechatronische Systeme: Grundlagen. Springer, 2007, ISBN 978-3540323365, S. 149 ({{#if: E0Oq9MsnsVEC | {{#if: {{#if: ||1}} {{#if: E0Oq9MsnsVEC ||1}} | <0|&pg={{#if:|RA{{{Band}}}-}}PA149|&pg=149}}{{#if:|&q=}}#v=onepage|{{#if:|&pg=|}}{{#if:|&q=}}}}{{#if:|q=%7B%7B%7BSuchbegriff%7D%7D%7D}}|{{#if:|q=%7B%7B%7BSuchbegriff%7D%7D%7D}}}} {{#if:|{{#invoke:WLink|getEscapedTitle|{{{Linktext}}}}}|eingeschränkte Vorschau}}{{#if:|| in der Google-Buchsuche}}{{#ifeq:|US|-USA}}{{#if: E0Oq9MsnsVEC |{{#invoke: Vorlage:GoogleBook|fine |id=E0Oq9MsnsVEC |errN=Parameter „BuchID“ hat falsche Länge |errC=Parameter „BuchID“ enthält ungültige Zeichen |errH=# in der „BuchID“ |errP=Parameterzuweisungen in der „BuchID“ |class=editoronly |cat={{#ifeq: 0 | 0 | Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Google Buch}} |template= Vorlage:Google Buch}} }} | Es darf nur genau einer der beiden Parameter „Suchbegriff“ oder „BuchID“ ausgefüllt werden. Bitte beachte die in der Vorlage:Google Buch befindliche Dokumentation und prüfe die verwendeten Parameter.{{#ifeq: 0 | 0 | }}}} | Es muss mindestens einer der beiden Parameter „Suchbegriff“ oder „BuchID“ ausgefüllt werden. Bitte beachte die in der Vorlage:Google Buch befindliche Dokumentation und prüfe die verwendeten Parameter.{{#ifeq: 0 | 0 | }}}}{{#invoke:TemplatePar|check |all= |opt= Suchbegriff= BuchID= Seite= Band= SeitenID= Hervorhebung= Linktext= Land= KeinText= |cat= {{#ifeq: 0 | 0 | Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Google Buch}} |template= Vorlage:Google Buch |format= }}{{#if:|{{#if:{{#invoke:WLink|isBracketedLink|{{{Linktext}}}}}|}}}}).</ref> Beim Mehrmassen-Schwinger sind die Drehfedern in der Regel drehmomentübertragende Bauteile wie Wellen oder Kupplungen, zwischen denen sich die Drehträgheiten (z. B. Zahnräder oder Schwungmassen) befinden.<ref>Rolf Isermann: Mechatronische Systeme: Grundlagen. Springer, 2007, ISBN 978-3540323365, S. 156 ({{#if: E0Oq9MsnsVEC | {{#if: {{#if: ||1}} {{#if: E0Oq9MsnsVEC ||1}} | <0|&pg={{#if:|RA{{{Band}}}-}}PA156|&pg=156}}{{#if:|&q=}}#v=onepage|{{#if:|&pg=|}}{{#if:|&q=}}}}{{#if:|q=%7B%7B%7BSuchbegriff%7D%7D%7D}}|{{#if:|q=%7B%7B%7BSuchbegriff%7D%7D%7D}}}} {{#if:|{{#invoke:WLink|getEscapedTitle|{{{Linktext}}}}}|eingeschränkte Vorschau}}{{#if:|| in der Google-Buchsuche}}{{#ifeq:|US|-USA}}{{#if: E0Oq9MsnsVEC |{{#invoke: Vorlage:GoogleBook|fine |id=E0Oq9MsnsVEC |errN=Parameter „BuchID“ hat falsche Länge |errC=Parameter „BuchID“ enthält ungültige Zeichen |errH=# in der „BuchID“ |errP=Parameterzuweisungen in der „BuchID“ |class=editoronly |cat={{#ifeq: 0 | 0 | Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Google Buch}} |template= Vorlage:Google Buch}} }} | Es darf nur genau einer der beiden Parameter „Suchbegriff“ oder „BuchID“ ausgefüllt werden. Bitte beachte die in der Vorlage:Google Buch befindliche Dokumentation und prüfe die verwendeten Parameter.{{#ifeq: 0 | 0 | }}}} | Es muss mindestens einer der beiden Parameter „Suchbegriff“ oder „BuchID“ ausgefüllt werden. Bitte beachte die in der Vorlage:Google Buch befindliche Dokumentation und prüfe die verwendeten Parameter.{{#ifeq: 0 | 0 | }}}}{{#invoke:TemplatePar|check |all= |opt= Suchbegriff= BuchID= Seite= Band= SeitenID= Hervorhebung= Linktext= Land= KeinText= |cat= {{#ifeq: 0 | 0 | Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Google Buch}} |template= Vorlage:Google Buch |format= }}{{#if:|{{#if:{{#invoke:WLink|isBracketedLink|{{{Linktext}}}}}|}}}}).</ref>

Erwünschte Drehschwingungen

Erwünscht sind Drehschwingungen in Bereichen, wo sie als Zeitnormal benötigt werden, etwa die schwingende Unruh in mechanischen Uhren.

Unerwünschte Drehschwingungen

In Fahrzeugen oder Schiffsantrieben mit Verbrennungsmotor werden Drehschwingungen häufig durch die Drehungleichförmigkeit der Kurbelwelle angeregt und müssen daher entsprechend gedämpft werden. Diese Drehschwingungen sind unerwünscht (etwa in mechanischen Antriebssystemen), wo sie die Ursache von Bauteilversagen, störendem Schall oder Vibration sind. Die Berechnung der Drehschwingungseigenschaften (Eigenfrequenzen, Eigenformen) ist daher eine grundlegende Aufgabe bei der Auslegung eines Antriebssystems.

Bei Schienenfahrzeugen wird der Begriff Rollieren verwendet. Rollieren bezeichnet Drehschwingungen der beiden Räder eines Radsatzes gegeneinander, was eine Torsionsschwingung in der Radsatzwelle zur Folge hat.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:Thomas Benker, Thomas Weber|Thomas Benker, Thomas Weber: }}{{#if:|{{#if:Rollieren|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Rollieren}}]{{#if:PDF| (PDF)}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.logomotive.eu/joomla_logomotive/images/logomotive/downloads/047_053_Benker.pdf%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Rollieren}}}}%7C[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.logomotive.eu/joomla_logomotive/images/logomotive/downloads/047_053_Benker.pdf}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Rollieren}}}}]}}{{#if:PDF| (PDF{{#if:EI-EisenbahningenieurApril 201547 ff{{#if: 2016-02-06 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}} 

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Dämpfung

Häufig werden dazu Dämpferelemente wie spezielle elastische Kupplungen (z. B. Zweimassenschwungrad) oder zusätzliche Schwungmassen (Schwingungstilger) in den Antriebsstrang eingebunden. Drehschwingungen in eigentlich gleichmäßig laufenden Systemen können mittels Magnetspulen wieder stabilisiert werden, die Schwingungen im Gegentakt aufbringen.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:|{{#if:Störende Schwingungen – Problemlösung für Forschung und Industrie|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Störende Schwingungen – Problemlösung für Forschung und Industrie}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://www.ipp.mpg.de/ippcms/de/presse/archiv/12_03_pi.html%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Störende Schwingungen – Problemlösung für Forschung und Industrie}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://www.ipp.mpg.de/ippcms/de/presse/archiv/12_03_pi.html}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Störende Schwingungen – Problemlösung für Forschung und Industrie}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:6. November 2003{{#if: 15. Dezember 2009 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}} 

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Literatur

  • K. E. Hafner, H. Maass: Torsionsschwingungen in der Verbrennungskraftmaschine. Springer, Wien 1985, ISBN 3-211-81793-X
  • Dresig, H., Fidlin, A.: Schwingungen mechanischer Antriebssysteme: Modellbildung, Berechnung, Analyse, Synthese, Springer Vieweg Verlag; 3. Auflage, 2014, ISBN 978-3642241161.

Einzelnachweise

<references />

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