With increasing focus on electromobility many companies are developing vehicles powered by an electric energy source. Previously, engines used to be the most prominent source of noise in a traditional Internal Combustion Engine (ICE) vehicle. Although engines are optimized to produce lower noise levels, the wide frequency range of an engine makes the sound generated by them more acceptable and less annoying when compared to narrow frequency tonal noise exhibited by electric transmission systems. Moreover, structural vibrations and whine noise from electric powertrain is more prominent in absence of the masking effect from engines. Hence, Noise Vibration and Harshness (NVH) study of electric powertrain assembly is of paramount importance even though electric vehicles are quieter than their ICE counterparts. In this thesis, the electric powertrain used for running hydraulic systems in an excavator is analysed in order to study its vibro-acoustic characteristics and optimize the gear design for improved NVH performance. The main objective of this project is to simulate the vibrations generated by motor and gear transmission error excitations, and consequently propose optimization methods to reduce the gear whine noise. The powertrain has been analysed using Romax 2020.1, a drivetrain analysis software. Ansys 2020 R2 has been used as a meshing tool for generating FE mesh of gearbox and motor components. The motor excitation forces are calculated in Ansys Maxwell as a separate student thesis. These forces are then imported into Romax to study the behaviour of the powertrain due to motor excitation forces. Vibration analysis is carried out on the powertrain to understand the effects of various forces on its dynamic response. Further, design of experiments is carried out based on which micro geometry modifications of gear tooth are recommended to optimize the vibration response of the powertrain. / Med ökande fokus på elektromobilitet utvecklar många företag fordon som drivs av batteridrivna elmotorer. Tidigare var förbränningsmotorn den mest framträdande bullerkällan. Buller från förbränningsmotorer är dock mindre irriterade än från elmotorer, eftersom de är optimerade för att generera låga ljudnivåer med breda frekvensområden. Elektriska drivlinor har ett smalfrekvent tonalt brus som upplevs som irriterande. Dessutom är strukturella vibrationer och så kallat kuggvin från belastade kuggväxlar hos en elektrisk drivlina mer framträdande i utan maskeringseffekten från en förbränningsmotor. Detta betyder att vi behöver studera buller och vibrationer, på engelska kallat Noise Vibration and Harshness (NVH), hos elektriska drivlinor även om elfordon är tystare än sina föregångare. I det här arbetet analyserades den elektriska drivlinan som används för att driva hydraulsystemet till en grävmaskin. Drivlinans vibroakustiska egenskaper studerades och målet var att optimera kuggväxeldesignens NVH-prestanda. Huvudsyftet med detta projekt är att simulera vibrationerna som genereras av motor- och växeltransmissionsfelexcitationer och föreslå optimeringsmetoder för att minska växelljudet. Drivlinan har analyserats med hjälp av Romax 2020.1, en programvara för analys av drivlinor. Finita Element (FE)-programmet Ansys 2020 R2 har använts som ett meshverktyg för att generera beräkningsnät av växellåda och motorkomponenter. De motoriska excitationskrafterna beräknades i Ansys Maxwell som en separat studentuppsats. Dessa krafter importerades sedan till Romax för att studera drivlinans beteende på grund av motoriska excitationskrafter. Vibrationsanalys utfördes på drivlinan för att förstå effekterna, den dynamiska responsen, av olika krafter. Vidare genomfördes ett design av experiment baserat på vilka mikrogeometrimodifieringar av kugghjul som rekommenderas för att optimera drivlinans vibrationsrespons.

With the rise of smart manufacturing technologies and a shift towards a new industrial revolution, brings forth many new challenges, one of which is how to adapt and integrate these technologies into existing assembly lines. Scania CV AB has joined this race and, with the help of smart manufacturing solutions, works on increasing efficiency amongst its assembly lines. This thesis is aimed at creating concept designs using different smart manufacturing technologies in the assembly line of a pedal car, to evaluate and adapt the concept suited for a real assembly line. The thesis starts with studying the different smart manufacturing technologies to better understand them and the scientific methods used. This follows up with the methodology where several scientific methods such as morphological matrix and weight based decision making matrix are used to generate and evaluate different concept designs. This is followed by a qualitative analysis that helps in selecting the concept design that best suits the needs of the assembly line under consideration. The different concepts are visualized and the evaluation based on different parameters are discussed. This thesis lays a foundation to realize that an aggregate of an optimized process plan, a continuous improvement strategy and the right use of smart manufacturing technologies contributes to the productivity of the assembly line in the long run. / Med en ökning av smarta tillverkningsteknologier och ett skift mot en ny industriell revolution, kommer nya utmaningar. Av dessa utmaningar ifrågasätts hur man anpassar och kombinerar dessa olika teknologier gentemot existerande monteringslinjer. Scania CV AB har tagit del i denna resa och, med hjälp av smarta tillverkningslösningar, jobbar ständigt mot att effektivisera sina monteringslinjer. Detta examensarbete fokuserar på att använda olika och smarta tillverkningsteknologier i en monteringslina för tillverkning av en trampbil. Detta görs genom att evaluera och anpassa olika koncept som är lämpade för en verklig monteringslina. Examensarbetet börjar med en undersökning av nuläget för att få en bättre uppfattning om smarta tillverkningsteknologier samt de vetenskapliga metoder som används. Även här så undersöks referensprodukten - trampbil samt de olika programvarorna AviX, ExtendSim och LayCAD. Genom att ha satt tydliga arbetsmetoder och följt upp mot dessa så diskuterar och hänvisar nästa kapitel resultaten. Resultaten visar hur olika koncept har tagits fram samt vilka teknologier som går ihop med dessa. Fördelar, nackdelar och risker hos respektive teknologi har benämnts. Ett systematiskt arbetssätt har tagits fram mot hur man anpassar konceptet för monteringslinan av en trampbil till en verklig monteringslina, samt hur man har jobbat runt de restriktioner som uppkommit. Examensarbetet slutar med ett kapitel där slutsatserna, på en överskådlig nivå, tas fram. Hur dessa teknologier har kombinerats och evaluerats, samt att koncepterna som har tagits fram har lagt en grund för framtida projekt att följa upp emot.

I en tid kännetecknat av en strävan efter ett mer hållbart samhälle, med utformade långsiktiga klimatmål för förnyelsebara energikällor och minskade utsläpp, arbetar fordonsutvecklare med att ta fram alternativ till förbränningsmotorer. För att nå satta klimatmål och samtidigt förbättra arbetsmiljön med minskat buller anses en elektrisk drivlina som ett troligt alternativ. För tunga fordon såsom lastbilar som ofta utrustas med tillsatsutrustning som kranar, tippbara flak eller cementroterare är beroende av ett kraftuttag för att driva hydraulpumpar och generatorer. Vid en omställning till elektrisk drivlina är det inte längre säkert att möjligheten kvarstår att ta kraft från drivlinan. Detta har lett till en efterfrågan på elektriskt separat drivna kraftuttag uppstått på marknaden. Syftet med denna studie är att undersöka och få en förståelse för inom vilket effektområde och vilken typ av elektrisk motor som är bäst lämpad för att separat driva ett kraftuttag. Målet är att med denna kunskap utveckla en modell som förenklar valet av lämplig elektrisk motor för ett givet fall av kraftuttag. Modellen testas med en effekt på 60 kW vilket resulterade i att en lågvarvig axial flux BLDC-motor anses bäst lämpad. Detta då en lågvarvig elektrisk motor kräver lägre utväxling för att uppfylla krävt vridmoment, vilket ger en lägre totalvikt. Totalvikt för testad effekt hamnar på 78,6 kg, vilket är tre gånger det funktionella kravet. Studien ger en indikation på att det med givna krav enbart är försvarbart att driva kraftuttag med separata elektriska motorer vid låga effekter, runt 10 kW. / In a time characterized by an endeavor for a more sustainable society. With formulated long-term climate targets for renewable energy sources and reduced emissions, vehicle developers are working to develop alternatives to internal combustion engines. In order to achieve set climate targets and at the same time improve the working environment with reduced noise, an electric driveline is considered a likely alternative. For heavy vehicles such as trucks that are often equipped with auxiliary accessories such as cranes, tipper trucks or cement rotators are dependent on a power take-off to drive hydraulic pumps and generators. When switching to an electric driveline, it is no longer certain that the possibility remains to take power from the driveline. This has led to a demand for electrically driven power take-offs on the market. The purpose of this study is to investigate and gain an understanding of the power range and type of electric motor that is best suited to drive a power take-off separately. The goal is to use this knowledge to develop a model that simplifies the choice of a suitable electric motor for a given case of power take-off. The model is tested with an output of 60 kW, which resulted in a low-speed axial flux BLDC-motor being considered best suited. This is because a low-speed electrical motor requires a lower gear ratio to meet the required torque, which gives a lower total weight. The total weight for the tested effect ends up at 78,8 kg, which is three times the functional requirement. The study gives an indication that with given requirements it is only justified to operate power take-offs with separate electric motors at low powers, around 10 kW.