Modelado Dinámico, Optimización y Experimento para un Conjunto de Engranajes Cilíndricos de Alta Velocidad
Autores: Wang, Zhi-Gen; Lo, Chien-Cheng; Chen, Yi-Cheng; Liu, Hung-Chih
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelado Dinámico, Optimización y Experimento para un Conjunto de Engranajes Cilíndricos de Alta Velocidad
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Estudio
Metodología
Vibración
Engranaje de dientes rectos
Optimización
Características dinámicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio propuso una metodología novedosa para reducir la vibración de un par de engranajes rectos de alta velocidad (hasta 30,000 rpm) mediante la optimización multiobjetivo del error de transmisión cargado pico a pico (PPLTE) bajo tres condiciones de ensamblaje. Se estudiaron los parámetros óptimos de alivio en la punta para el conjunto de engranajes rectos de alta velocidad, considerando las tolerancias de fabricación prácticas en el eje del engranaje y los orificios de los rodamientos. Primero, se determinó el PPLTE bajo tres condiciones de ensamblaje mediante un análisis de contacto de dientes cargados. Se utilizó la optimización multiobjetivo con un algoritmo genético para determinar los parámetros óptimos de alivio lineal en la punta, minimizando el PPLTE bajo tres condiciones de ensamblaje en un 70%. Además, se simularon y compararon las características dinámicas de los diseños original y óptimo bajo condiciones ideales, así como desalineaciones axiales. El diseño óptimo mostró una reducción de más del 50% en el pico del RMS de la aceleración en la frecuencia natural. Finalmente, se realizaron experimentos dinámicos y se calcularon los valores de RMS de la aceleración a varias velocidades para su comparación. Los resultados tanto de la simulación dinámica como del experimento indicaron que el diseño óptimo exhibe características dinámicas superiores al diseño original.
Descripción
Este estudio propuso una metodología novedosa para reducir la vibración de un par de engranajes rectos de alta velocidad (hasta 30,000 rpm) mediante la optimización multiobjetivo del error de transmisión cargado pico a pico (PPLTE) bajo tres condiciones de ensamblaje. Se estudiaron los parámetros óptimos de alivio en la punta para el conjunto de engranajes rectos de alta velocidad, considerando las tolerancias de fabricación prácticas en el eje del engranaje y los orificios de los rodamientos. Primero, se determinó el PPLTE bajo tres condiciones de ensamblaje mediante un análisis de contacto de dientes cargados. Se utilizó la optimización multiobjetivo con un algoritmo genético para determinar los parámetros óptimos de alivio lineal en la punta, minimizando el PPLTE bajo tres condiciones de ensamblaje en un 70%. Además, se simularon y compararon las características dinámicas de los diseños original y óptimo bajo condiciones ideales, así como desalineaciones axiales. El diseño óptimo mostró una reducción de más del 50% en el pico del RMS de la aceleración en la frecuencia natural. Finalmente, se realizaron experimentos dinámicos y se calcularon los valores de RMS de la aceleración a varias velocidades para su comparación. Los resultados tanto de la simulación dinámica como del experimento indicaron que el diseño óptimo exhibe características dinámicas superiores al diseño original.