Gli ingranaggi e-drive si differenziano dagli altri componenti automotive per due punti essenziali: una maggiore qualità e la necessità di un eccellente comportamento acustico. Un nuovo concetto di ispezione sviluppato da Gleason presenta una combinazione di test di rotolamento a doppio fianco e scansione laser.

Le trasmissioni nei veicoli a trazione elettrica sono più sensibili a problemi di rumore rispetto a quelle utilizzate nei veicoli con motore a combustione interna convenzionale (ICE) per due motivi. In primo luogo, il numero di giri in ingresso del motore elettrico, che può arrivare fino a 30.000 giri/min o anche 50.000 giri/min, è significativamente superiore a quello di un motore a combustione, che a seconda del carburante (diesel vs benzina) arriva a max 5.000 – 8.000 giri/min. Ciò aumenta lo spettro di eccitazione potenziale di un fattore 3-10 [2]. In secondo luogo, il rumore di mascheramento della combustione stessa non è presente nel caso di propulsore elettrico, il che rende il rumore proveniente dalla trasmissione più evidente. Pertanto, comprendere e influenzare le potenziali fonti di rumore degli ingranaggi è più importante che mai.

Il rumore di un cambio inizia come una vibrazione eccitata dall’ingranamento. Questa vibrazione viene trasmessa come “rumore trasportato dalla struttura” attraverso gli elementi meccanici quali i cuscinetti gli alberi… fino a raggiungere la cassa che funge da corpo di risonanza. Da qui la vibrazione si propaga in aria fino a raggiungere l’orecchio umano.

Sono presenti diverse fonti di eccitazione, tra cui l’ingranamento, la fluttuazione della coppia dal motore elettrico, lo squilibrio dell’albero, i cuscinetti. Le cause che portano a vibrazioni nell’ingranamento sono molteplici. Ad esempio, durante l’ingranamento si una rigidezza variabile, che può essere influenzata positivamente o negativamente dalle modifiche del fianco del dente, o da errori di fabbricazione. Inoltre, a causa del carico applicato, le deformazioni elastiche dei denti, degli alberi e dell’alloggiamento possono portare a un contatto prematuro e/o prolungato del dente e quindi ad un’ulteriore fonte di vibrazioni.

Le trame superficiali del fianco e tutti i tipi di errori-irregolarità di fabbricazione portano anch’essi a piccole deviazioni e possono avere un effetto significativo sull’emissione acustica. Affinché un sistema di ingranaggi funzioni silenziosamente, deve prima essere progettato in base alle caratteristiche di carico che si avranno in esercizio.