Reformulación de las formas de onda de excitación de malla dependientes de la carga de los engranajes rectos: un marco analítico sobre el modelado y diseño del aliviado de puntas
Autores: Zheng, Xingyuan; Zhu, Weidong; Li, Gang; Hu, Yumei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Reformulación de las formas de onda de excitación de malla dependientes de la carga de los engranajes rectos: un marco analítico sobre el modelado y diseño del aliviado de puntas
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Alivio
Diseño
Malla
Excitación
Condiciones de operación
Analítico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
El alivio en la punta es una característica de diseño crítica de los engranajes de piñón modernos, destinada a mejorar el rendimiento dinámico a través de una estrategia de diseño típica que implica la minimización de picos a picos de las excitaciones de engranaje. Sin embargo, debido a la naturaleza hiperestática de los compromisos simultáneos de los dientes, el par aplicado no solo afecta las amplitudes de deformación de la malla como se considera normalmente, sino que también altera las formas de onda de excitación de la malla, dejando grandes desafíos para que el diseño típico cumpla con diversas condiciones de operación. Este artículo desarrolla un marco analítico para remodelar las formas de onda de excitación de la malla, con el objetivo de reducir de manera flexible las intensidades de vibración en diferentes cargas y velocidades de operación. La dependencia de carga de los armónicos de excitación con alivio en la punta se caracteriza de manera eficiente mediante un modelo analítico mejorado de excitación de la malla. Se propone un método de diseño de alivio en la punta, que recombina automáticamente los contenidos armónicos de las excitaciones de la malla para adaptarse a las velocidades de operación objetivo. Las comparaciones con modelos de elementos finitos y experimentos confirmaron la precisión de los análisis cuasi-estáticos y dinámicos. Estudios paramétricos y ejemplos de aplicación demuestran aún más la viabilidad y efectividad aceptables del método presente.
Descripción
El alivio en la punta es una característica de diseño crítica de los engranajes de piñón modernos, destinada a mejorar el rendimiento dinámico a través de una estrategia de diseño típica que implica la minimización de picos a picos de las excitaciones de engranaje. Sin embargo, debido a la naturaleza hiperestática de los compromisos simultáneos de los dientes, el par aplicado no solo afecta las amplitudes de deformación de la malla como se considera normalmente, sino que también altera las formas de onda de excitación de la malla, dejando grandes desafíos para que el diseño típico cumpla con diversas condiciones de operación. Este artículo desarrolla un marco analítico para remodelar las formas de onda de excitación de la malla, con el objetivo de reducir de manera flexible las intensidades de vibración en diferentes cargas y velocidades de operación. La dependencia de carga de los armónicos de excitación con alivio en la punta se caracteriza de manera eficiente mediante un modelo analítico mejorado de excitación de la malla. Se propone un método de diseño de alivio en la punta, que recombina automáticamente los contenidos armónicos de las excitaciones de la malla para adaptarse a las velocidades de operación objetivo. Las comparaciones con modelos de elementos finitos y experimentos confirmaron la precisión de los análisis cuasi-estáticos y dinámicos. Estudios paramétricos y ejemplos de aplicación demuestran aún más la viabilidad y efectividad aceptables del método presente.