Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Transmissionsfel - Störkraftsanalys
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2008 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Transmission error – contact vibration analysis (English)
Abstract [sv]

I denna rapport studeras kontakten mellan två kuggar med evolventprofil. En interfacemodell av kontakten skapas och används i en dynamisk simulering där vibrationerna som orsakats av transmissionsfel ingår. Hur en kugges inspänningsvekhet beror på kuggghulets radie undersöks även. Transmissionsfel är det som anses vara den största orsaken till oljud och vibrationer i en kuggväxel. Ökade krav på sänkt ljud- och bullernivå har gjort att transmissionsfelsmätningar blivit allt vanligare. Datormodeller som kan bidra till att förutse händelseförloppet är till stor hjälp med tanke på tid och kostnader. Modeller har här skapats i FEM-programmet Ansys, ur vilka mätvärden har erhållits. Med hjälp av dessa har en styvhet för kontakten tagits fram. För att få fram styvheten har förskjutningen tagits fram i två steg, ett gällande kuggens böjstyvhet och ett för dess ytstyvhet. Förskjutningen för böjstyvheten togs fram från analyser avmodeller i Ansys, och blev 1,0879 ⋅10−6m. Ytstyvheten räknades ut med hjälp av Hertzmodellenför linjekontakt, vilket resulterade i en förskjutning på 2,89662 ⋅10−9m. Dessa två deformationer har sedan adderas och därefter räknas styvheten ut från formeln för fjäderkraft. Styvheten för kontakten vid delningsdiametern blev 9167611,8N m. Denna styvhet har sedan implementerats i en interfacemodell av kuggkontakten, en modell tänkt att avgränsa simuleringen och spara datorkraft. Efter att vibrationerna från transmissionsfelet simulerats i ett frekvensintervall som avgränsats till 0-20 kHz, post-processas resultaten. De störkrafter som uppstod undersöks med avseende på förskjutning i y-led, förskjutning i x-led och uppstådda Von Mises-spänningar. Samtliga störkrafter ökade generellt med frekvensen, och en resonansfrekvens kunde identifieras vid 2666 Hz för kuggkontaktens förskjutning i x-led. Tidsramen för projektet resulterade i att en rad svagheter med modellen identifierades men inte hann åtgärdas. Graden av realism har därefter blivit lidande, varför simuleringen i dess nuvarande stadium inte är att betrakta som mer än en byggsten på vägen mot en mer realistisk modell.

Abstract [en]

In this report two involute gears in contact are examined. An interface-model of the contact is created to be used in a dynamic simulation in which the vibrations generated by the transmission error are included. It is also examined how the weakness of the area where the gear is fixed is varying due to the radii of the gear-wheel sizes. Transmission error is considered to be one of the main causes of noise and vibrations in a gear set. Increased demand for reduced noise in this kind of applications is why transmission error measurement has grown more common, and as computers has become more powerful, costs and time for this kind of measurement has been reduced. Models have been created in the FEM-program Ansys, from which measurements have been attained. These have been used to obtain a stiffness, applicable for the gears in contact. This is achieved in two steps. Both the Hertzian displacement for linear contacts and displacement due to bending is taken into account when calculating the total stiffness. The bending displacement reached 1,0879 ⋅10−6m, and the Hertzian displacement 2,89662 ⋅10−9m. This resulted in a total stiffness at 9167611,8N m. This stiffness was then implemented in an interface-model of the gears in contact, a model with the purpose of limiting the scope of the simulation and to reduce the demand for computer resources. After finishing the simulation of the transmission error in the gear contact, in a frequency-range limited to 0-20 kHz, the results was post processed. The consequences of the vibrations in the contact was examined by the following aspects: y-displacement, x-displacement and Von Mises-stresses. The amplitude of these unwanted phenomena was generally seen to be increasing with the frequency, and a resonance could be identified by 2666 Hz in the x-displacement results. Due to the limited time frame of the project, a series of shortcomings concerning the model was identified but not dealt with. Therefore, the simulation in its current state is not to be considered a realistic model, but a step in the process of creating one.

Place, publisher, year, edition, pages
2008.
Series
MMKB 2008:3 MKNB 016
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-171966OAI: oai:DiVA.org:kth-171966DiVA: diva2:844989
Available from: 2015-10-20 Created: 2015-08-10 Last updated: 2015-10-20Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(441 kB)36 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 441 kBChecksum SHA-512
e9704d31b6c5b2529c8d14439529427a9a89dc123c175e0ffc1e8c8e3e5612d513ded4cfad9c511e2edb041ed9519158fef7f53cae22359379e7a78f21fac77e
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 36 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 44 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf