Modelado Tribodinámico de Rodamientos de Elementos Rodantes de Alta Velocidad en Entornos Multi-Cuerpo Flexibles
Autores: Questa, Harry; Mohammadpour, Mahdi; Theodossiades, Stephanos; Garner, Colin P.; Bewsher, Stephen R.; Offner, Günter
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelado Tribodinámico de Rodamientos de Elementos Rodantes de Alta Velocidad en Entornos Multi-Cuerpo Flexibles
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Modelo dinámico
Rodamientos lubricados
Trenes de potencia de vehículos electrificados
Fenómenos tribológicos
Película elastohidrodinámica
Rigidez del rodamiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta un nuevo modelo dinámico flexible para sistemas de transmisión que comprenden rodamientos lubricados que operan bajo condiciones representativas de los trenes motrices de vehículos electrificados. El enfoque multiphysics tiene en cuenta de manera importante los fenómenos tribológicos en la unión rodillo-carrera y modela su efecto en la dinámica del sistema eje-rodamiento. Esto se logra al incorporar un modelo de rodamiento lubricado no lineal dentro de un modelo a nivel de sistema flexible; esto es algo que, hasta donde saben los autores, no se ha informado hasta ahora. Se muestra que la película elastohidrodinámica (EHL) aumenta la deflexión de contacto, lo que lleva a un aumento de las fuerzas de contacto y de la rigidez total del rodamiento a medida que aumentan las velocidades de rotación. Los resultados muestran que para un motor de buje de 68 Nm que opera hasta 21,000 rpm, la película EHL del rodamiento de entrada alcanza un grosor de 4.15 um. La entrada del lubricante aumenta la deflexión de contacto rodillo-carrera, causando que la rigidez de contacto aumente de manera no lineal con la velocidad. La contribución de la película de lubricante lleva a una rigidez del rodamiento un 16.6% mayor a 21,000 rpm en comparación con los métodos de modelado de rodamientos secos convencionales utilizados en el software dinámico multibody actual. Esta nueva metodología conduce a una respuesta dinámica más precisa de sistemas de alta velocidad necesaria para la próxima generación de vehículos electrificados.
Descripción
Este estudio presenta un nuevo modelo dinámico flexible para sistemas de transmisión que comprenden rodamientos lubricados que operan bajo condiciones representativas de los trenes motrices de vehículos electrificados. El enfoque multiphysics tiene en cuenta de manera importante los fenómenos tribológicos en la unión rodillo-carrera y modela su efecto en la dinámica del sistema eje-rodamiento. Esto se logra al incorporar un modelo de rodamiento lubricado no lineal dentro de un modelo a nivel de sistema flexible; esto es algo que, hasta donde saben los autores, no se ha informado hasta ahora. Se muestra que la película elastohidrodinámica (EHL) aumenta la deflexión de contacto, lo que lleva a un aumento de las fuerzas de contacto y de la rigidez total del rodamiento a medida que aumentan las velocidades de rotación. Los resultados muestran que para un motor de buje de 68 Nm que opera hasta 21,000 rpm, la película EHL del rodamiento de entrada alcanza un grosor de 4.15 um. La entrada del lubricante aumenta la deflexión de contacto rodillo-carrera, causando que la rigidez de contacto aumente de manera no lineal con la velocidad. La contribución de la película de lubricante lleva a una rigidez del rodamiento un 16.6% mayor a 21,000 rpm en comparación con los métodos de modelado de rodamientos secos convencionales utilizados en el software dinámico multibody actual. Esta nueva metodología conduce a una respuesta dinámica más precisa de sistemas de alta velocidad necesaria para la próxima generación de vehículos electrificados.