Modelling of the teeth separation states in gears considering diesel engine forcing features

• Autorzy: Dyk J.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie stanów utraty kontaktu zazębień kół zębatych z uwzględnieniem właściwości wymuszenia silnikiem spalinowym o zapłonie samoczynnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper the possibility of the direct application of forcing computed function based on the elementary model of the diesel engine regarding issues of the rattle vibrations in modelling of gears was introduced. In this way the simulated indicator diagrams were created. After that, build diagrams were used to calculate tangential forces and torques operating in the drive system. Considering only the torsional vibrations, these calculated values of torques can be introduced as the forcing that are acting on gears inside of the gearbox. The presented in the article different models enable us to diagnose and analyse the neutral gear rattle. The forcing of the diesel engine introduced at the low range of rotation speeds is one of the most important parameters which may cause, within the clearance, the creation of the phenomenon of a lack of contact of the regular meshing of teeth, and, as a consequence vibrations and the difficult acoustic effects connected with rattle.

PL

W pracy, dla zagadnień dotyczących drgań rattle w modelowaniu przekładni, przedstawiono możliwość zastosowania bezpośredniego wyliczania funkcji wymuszającej silnika na podstawie elementarnego modelu uwzględniającego zmiany ciśnienia czterosuwowego silnika o zapłonie samoczynnym. Stworzono w ten sposób symulowane wykresy indykatorowe, które wykorzystano do obliczeń przebiegów sił stycznych i momentów działających w układzie napędowym. Zakładając jedynie drgania skrętne obliczany moment wprowadzić można jako wejściowe wymuszenie przekładni znajdujących się wewnątrz skrzyni biegów. Przedstawiono różne modele opisujące klekotanie zębów w biegu luzem, które umożliwiają diagnozę powstania tego zjawiska. Wymuszenie od silnika działające w niskim zakresie prędkości obrotowych jest jednym z ważniejszych parametrów, który spowodować może, w obrębie luzu międzyzębnego, powstanie zjawiska utraty prawidłowego styku zębów, a w konsekwencji drgań i uciążliwych efektów akustycznych związanych z klekotaniem.

Słowa kluczowe

EN

gears; forcing; rattling; modelling

PL

przekładnia zębata; wymuszenie; klekotanie; modelowanie

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 17, No. 4
• Strony: 73--78
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Dyk J.

• Warsaw University of Technology, Institute of Machine Design Fundamentals, Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Baumann A, Bertsche B. Experimental study on transmission rattle noise behavior with particular regard to lubricating oil. Journal of Sound and Vibration 2015; 341(15): 195-205.
• 2. Brancati R, Rocca E, Russo R. An analysis of the automotive driveline dynamic behavior focusing on the influence of the oil squeeze effect on the idle rattle phenomenon. Journal of Sound and Vibration 2007; 303(20): 858-872.
• 3. Dyk J. Rattle vibrations in models of gears. Journal of Kones 2006; 13(3): 69-77.
• 4. Dyk J. Toothing deviations in the single-stage gear transmission. Machine Dynamics Problems 2008; 32(1): 33-45.
• 5. Dyk J. Dynamic loads in the complex systems with gears. WNITE-PIB. 2013, Warszawa-Radom. Polish.
• 6. Dyk J. Gear teeth separation in a model of a spur gear. Logistyka 2014; 6: 3402-3409.
• 7. Dyk J. Dynamic loads in a model of the two-stage gears by varying stiffness of countershaft. Solid State Phenomena 2014; 210: 65-76.
• 8. Jaśkiewicz Z, Wąsiewski A. Gears. Design, WKiŁ 1995. Warsaw. Polish.
• 9. Jedliński Ł, Caban J, Krzywonos L, Wierzbicki S, Brumerčík F. Application of vibration signal in the diagnosis of IC engine valve clearance. Journal of Vibroengineering 2015; 17(1): 175-187.
• 10. Olędzki A. Fundamentals of the machine and mechanisms theory. WNT, Warsaw, 1987. Polish.
• 11. Ottewill JR, Neill SA, Wilson RE. An investigation into the effect of tooth profile errors on gear rattle. Journal of Sound and Vibration 2010; 329(17): 3495-3506.
• 12. Rocca E, Russo R. Theoretical and experimental investigation into the influence of the periodic backlash fluctuations on the gear rattle. Journal of Sound and Vibration 2011; 330(20): 4738-4752.
• 13. Russo R, Brancati R, Rocca E. Experimental investigations about the influence of oil lubricant between teeth on the gear rattle phenomenon. Journal of Sound and Vibration. 2009; 321: 647-661.
• 14. Singh R, Xie H, Comparin RJ. Analysis of automotive neutral gear rattle. Journal of Sound and Vibration 1989; 131(2): 177-196.
• 15. Theodossiades S, Tangasawi O, Rahnejat H. Gear teeth impacts in hydrodynamic conjunction promoting idle gear rattle. Journal of Sound and Vibration 2007; 303: 632-658.
• 16. Weidner G. Rattling and Clattering in Vehicle Transmissions. Dissertation. 1991, Universitaet Stuttgart, Institut fuer Maschinenelemente. German.