This study investigates the problems of eccentricity and backlash using an analytical spur gear model with 26 degrees of freedom (DOF). Previous studies have only investigated the case of eccentricity with a parallel shift of the axis of rotation of the gear relative to its geometric axis of symmetry. This study presents a novel method for determining the radius of eccentricity and its angular position at any distance from the bearing support, in which the axis of rotation and the geometric axis of symmetry of the gear are non-parallel. The effect of gear motion in the line of action (LOA) and off-line of action (OLOA) directions on backlash is precisely determined, despite the fact that most studies usually ignore gear displacement along the OLOA direction. Numerical simulations are performed to determine the effect of eccentricity on backlash, and their results confirm that the proposed method for determining the radius of eccentricity for any eccentricity type is correct. A gear slice model is used for dynamic analysis. Results show that the type of eccentricity has a significant effect on the gear dynamics and that eccentricity analyses have to include other cases than merely eccentricity with parallel axes of gears.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie porównano wartości współczynnika dynamicznego Kv wyznaczonego wg metod A, B i C normy ISO 6336. Zgodnie z zaleceniem normy ISO 6336 do wyznaczenia tego współczynnika wg metody A wykorzystano równania ruchu dwóch modeli dynamicznych przekładni zębatej różniących się stopniem złożoności.
EN
In the paper, a comparison of values of dynamic coefficient Kv is presented. The coefficient values were calculated according to the A, B and C methods given in the standard ISO 6336. Based upon the recommendations formulated in the standard ISO 6336, this coefficient has been determined using the movement equations derived from two dynamic models of the gear which differ among themselves in the level of accuracy of modeling.
The forced model of an isolated single-stage gear considering backlash and possible instant engagements of teeth on the second line of action is examined. Base pitch errors, various levels of viscous damping and the description of the varying gear meshing stiffness are taken into consideration. Results of calculation for the suitable combination of external forces, backlash, varying meshing stiffness, base pitch errors as well as damping, show that the phenomenon of possible loss of contact between the meshing teeth can be generated at the resonat zones even by the constant external loads.
PL
W pracy zbadano model izolowanej przekładni zębatej z uwzględnieniem luzu międzyzębnego oraz możliwości chwilowego styku zębów na drugiej teoretycznej linii przyporu. Uwzględniono również opis błędów podziałki zasadniczej, różne poziomy tłumienia drgań przekładni oraz zmienną w czasie sztywność międzyzębną. Dla odpowiednich kombinacji sił zewnętrznych, luzu, zmiennej sztywności, błędów podziałki zasadniczej jak też tłumienia, zerwanie styku zębów występuje w strefach rezonansowych nawet przy wymuszeniu stałym obciążeniem zewnętrznym.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono model MES przekładni zębatej o zębach prostych o zarysie ewolwentowym. Rysunek złożeniowy 3D przekładni został zbudowany w środowisku Solid Edge. Obliczenia MES przekładni zostały wykonane w środowisku ANSYS Workbench12, z wykorzystaniem modułu „static structural”. Przy wykorzystaniu narzędzia contact tool oprogramowania Ansys 12 Workbench otrzymano obraz śladu dolegania elementów przekładni. Zaprezentowane doświadczenie przedstawiło nam możliwość zastosowania zaawansowanych technik obliczeniowych MES w procesie wspomagania projektowania przekładni.
EN
The paper presents the FEM model of spur gear drive with involute outline. 3D assembly drawing gear was built in the environment SolidEdge20. Finite Element Method calculations were made in ANSYS 12 Workbench environment, using the module static structural. Using the tool contact of Ansys 12Workbench software mating area of gear elements has been obtained. Presented experiment provided us the opportunity to apply advanced computational techniques, FEM in the process of design of whole gear drive.
Gear teeth are deformed due to load. Recently, given the increasingly evolving computer technology, supported by the available literature, we have modern numerical methods at our disposal, such as the finite element method (FEM), which serves as one of the methods for the determination of teeth deformation in the gearing. This paper mainly deals with deformation distribution across the teeth’s face width in relation to the load width of the teeth when meshing occurs. The solution for teeth deformation of spur gears is provided by the FEM.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono numeryczną metodę wyznaczania sił dynamicznych w zazębieniu dla dwóch przekładni zębatych o jednakowym przełożeniu geometrycznym. W przypadku pierwszej przekładni zastosowano zęby proste, natomiast w drugiej zęby skośne. Badania symulacyjne przeprowadzono z wykorzystaniem uproszczonego modelu dynamicznego przekładni o zmiennej w czasie sztywności zazębienia. Przebiegi i wartości sztywności wyznaczono metodą analityczną w oparciu o wzory dostępne w literaturze. Badania symulacyjne zostały zrealizowane w programie MATLAB.
EN
This paper presents a numerical method for the determination of dynamic loads on gear teeth for two gears transmission with the same gear ratio. In the case of the first gear it was used straight teeth, while in the second helical teeth. The simulation tests were carried out using a simplified dynamic model of gear with time-varying mesh stiffness. Waveforms and stiffness values were determined analytically based on the functions available in the literature. Simulation research have been performed in MATLAB.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.