Stanovení chyby převodu u kuželového ozubení
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Táto diplomová práca sa zaoberá stanovením chyby prevodu u kužeľového ozubenia a jej minimalizáciou pomocou modifikácií zubov za účelom zníženia vibrácií a hluku prevodových ústrojenstiev. Ozubené kolá sú prvotným zdrojom vibrácií, ktoré sú cez hriadeľ a ložiská vedené na skriňu prevodovky a priľahlé plochy, ktoré vyžarujú hluk do okolitého priestoru. Kvôli zvyšovaniu úrovne komfortu a legislatívnym požiadavkám sa kladie stále väčší dôraz na znižovanie hluku a vibrácií strojných súčastí, vrátane prevodových ústrojenstiev. To vedie k potrebe identifikácie zdrojov hluku a ich ohodnoteniu z hľadiska očakávaného akustického prejavu. Kvalitu záberu ozubenia možno posudzovať na základe chyby prevodu, ktorá úzko súvisí s generovaným hlukom a vibráciami. K ohodnoteniu kvality ozubených prevodov na základe chyby prevodu sa využívajú experimentálne merania, ktoré sú finančne náročné a vyžadujú kvalitné vybavenie. Z tohto dôvodu je vhodné pristúpiť k stanoveniu chyby prevodu už pri návrhu ozubenia pomocou numerických metód. Za účelom stanovenia chyby prevodu je v tejto práci vytvorený parametrický model geometrie kužeľového súkolia a numerický model pre simuláciu záberu ozubenia pomocou MKP softwaru Ansys Mechanical. Na základe chyby prevodu sú porovnávané rôzne záťažné stavy a jednotlivé modifikácie ozubenia, navrhnuté so snahou o jej minimalizáciu.
This master’s thesis deals with the determination of the transmission error in spiral bevel gears and its minimization using tooth profile modification in order to reduce vibrations and noise of transmission systems. Gears are the primary source of vibrations transmitted through the shaft and bearings to the gearbox housing and adjacent surfaces that emit noise into the surrounding space. In order to increase the level of comfort and due to the legislative requirements, increasing emphasis is being placed on reducing the noise and vibrations of machine components, including transmission systems. This leads to the need to identify noise sources and evaluate them in terms of expected acoustic performance. The quality of the gear meshing can be judged by transmission error that is closely related to the noise and vibrations. To evaluate the quality of gears based on transmission error, experimental measurements are used that are costly and require quality equipment. Therefore, it is efficient to determine the expected transmission error already at the design stage using numerical methods. In this work a parametric model of bevel gear geometry and a numerical model for the simulation of gear meshing using FEM software Ansys Mechanical are created in order to determine the transmission error. Based on the transmission error, various load cases and gear modifications designed for transmission error reduction are compared.
This master’s thesis deals with the determination of the transmission error in spiral bevel gears and its minimization using tooth profile modification in order to reduce vibrations and noise of transmission systems. Gears are the primary source of vibrations transmitted through the shaft and bearings to the gearbox housing and adjacent surfaces that emit noise into the surrounding space. In order to increase the level of comfort and due to the legislative requirements, increasing emphasis is being placed on reducing the noise and vibrations of machine components, including transmission systems. This leads to the need to identify noise sources and evaluate them in terms of expected acoustic performance. The quality of the gear meshing can be judged by transmission error that is closely related to the noise and vibrations. To evaluate the quality of gears based on transmission error, experimental measurements are used that are costly and require quality equipment. Therefore, it is efficient to determine the expected transmission error already at the design stage using numerical methods. In this work a parametric model of bevel gear geometry and a numerical model for the simulation of gear meshing using FEM software Ansys Mechanical are created in order to determine the transmission error. Based on the transmission error, various load cases and gear modifications designed for transmission error reduction are compared.
Description
Citation
FRAŇOVÁ, Z. Stanovení chyby převodu u kuželového ozubení [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Automobilní a dopravní inženýrství
Comittee
prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc. (předseda)
doc. Ing. Pavel Novotný, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Pavel Kučera, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Kaplan, CSc. (člen)
Ing. Radim Dundálek, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2020-10-08
Defence
Študentka zoznámila skúšobnú komisiu s náplňou a výsledkami svojej záverečnej práce. Následne na to zodpovedala otázky oponenta:
Prosím o zhodnocení rozložení napětí na zubech v průběhu záběru. - Zodpovedané.
Prosím popište jednotlivé zátěžné kroky při výkonu numerické simulace. - Zodpovedané.
Popište možnosti využití numerických simulací při procesu návrhu ozubení. - Zodpovedané.
Ďalej študentka odpovedala na otázky od členov komisie:
Na čom závisí penetrácia, čo bolo nastavované v simulácií? Aká chyba bola docielená v numerickej simulácií? - Čiastočne zodpovedané.
Aká je drsnosť reálneho ozubenia, vyjadrenie v Ra? S akou presnosťou sa dá vyrobiť vyšetrované ozubenie? - Čiastočne zodpovedané.
Ako by vyzeral merací reťazec na meranie chyby prevodu? Čo to je uzavretá smyčka toku momentu, popíšte princíp? - Čiastočne zodpovedané.
Aký typ ozubeného súkolesia bolo vyšetrované v práci? Aké ozubenie sa používa v diferenciáloch? - Zodpovedané.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení