Numerická simulace tuhosti záběru ozubených kol

Abstract

Táto diplomová práca sa zaoberá simuláciou tuhosti záberu ozubených kolies s priamym čelným ozubením. Úvodná časť práce uvádza podrobný prehľad poznatkov z oblasti teórie ozubených prevodov, chyby prevodu, a taktiež vibrácií a hluku ozubených prevodov. Ďalšia časť práce obsahuje popis základných princípov funkcie parametrického MKP modelu záberu ozubených kolies, ktorý bol vytvorený pre potreby tejto práce. Posledná časť práce uvádza výsledky MKP simulácií, v ktorých bol skúmaný vplyv výrobných odchýlok zubov na priebeh statickej chyby prevodu. Podstatu zjednodušeného modelu výrobnej chyby tvorila funkcia sínus, pričom bol skúmaný vplyv počtu periód tejto funkcie a veľkosti amplitúdy na priebeh STE. Taktiež bolo overené, aký vplyv má na priebeh STE súkolesia s výrobnou chybou veľkosť záťažového momentu. Veľkosť amplitúd funkcie sínus bola stanovená tak, aby zodpovedala dovoleným odchýlkam tvaru kolies podľa normy ČSN ISO 1328-1. Riešenie úlohy prebiehalo v programe Ansys Mechanical APDL pomocou parametrického MKP modelu založeného na jazyku APDL.The diploma thesis deals with the simulation of the spur gears mesh stiffness. The introductory part of the thesis presents a detailed review of the knowledge in the field of gear theory, gear error and also NVH of gears. The next part of the thesis describes the basic principles of the function of the parametric FEM model of gear mesh, which was developed for the purpose of this thesis. The last part of the thesis presents the results of FEM simulations in which the effect of manufacturing error of the gears on the STE waveform was investigated. The basis of the simplified production error model was the sine function. The effect of the number of periods of this function and the magnitude of the amplitude on the STE waveform was investigated. The effect of the magnitude of the load torque on the STE of the production-error gear was also verified. The magnitude of the amplitudes of the sine function was determined to match the allowable wheel shape tolerances according to ISO 1328-1. The problem was solved in Ansys Mechanical APDL using a parametric FEM model based on APDL language.