תוכנה לפיתוח תיבות הילוכים
FVA-Workbench הוא כלי ניטרלי ליצרן לסימולציה וחישוב של
מערכות שידור. ככל שמחזורי פיתוח מוצרים הופכים לדגמים קצרים וחזקים יותר
גישות ואלגוריתמי חישוב הופכים חשובים יותר ויותר. הגישות האנליטיות בעיקר ב- FVA-Workbench מספקות פתרונות מהירים ואמינים לכל הנושאים החשובים הקשורים לטכנולוגיית הכונן. לגופים שלא ניתן לתאר בצורה מדויקת אנליטית, התוצאות מתווספות בשיטות מספריות מתאימות. טכניקות הדוגמנות האינטואיטיביות ב- FVA-Workbench מבטיחות הדמיית הילוכים עקביים, תקפים וניתנים לייצור בכל פעם.
החישובים פותחו, נותחו ותוקפו בפרויקטים מחקריים על ידי
Forschungsvereinigung Antriebstechnik eV (FVA, איגוד המחקר לטכנולוגיית כונן). באמצעות תרומות חברים ומימון ציבורי, ה- FVA מסוגל לארגן 17 מיליון יורו מדי שנה בפרויקטים של מחקר באוניברסיטאות גרמניות מובילות, יו"ר ומוסדות מחקר. ה- FVA-Workbench משמש כפלטפורמת ידע, מה שהופך את תוצאות פרויקטי המחקר של FVA לזמינים ונגישים לכל המהנדסים. כבר אין צורך לקרוא וללמוד אינספור עמודים של תיעוד מדעי, מה שהופך את פיתוחן של תיבות הילוכים חדשניות ליעילות וידידותיות למשתמש בצורה ניכרת.
המאמר הבא יסביר את החישוב המפורט של מיסבים מתגלגלים ב- FVA-Workbench, בהתבסס על התחשבות בפרופיל של מסבי גלילה.
פרופיל מיסבי גלילה
במסבי גלילה, ישנו קו קו בין האלמנטים המתגלגלים לבין המסלול. אם אלמנטים הגלגול גליליים לחלוטין (מיסבים גליליים גליליים) או מחודדים (מיסבים גלגליים מחודדים), זה מוביל לשיאי לחץ מקומיים כאשר צד הקצה של האלמנטים המתגלגלים בא במגע עם המסלול (איור 1 א). זה יכול לגרום לנזק בורות מקומי באזורים אלה (איור 2). כדי להימנע מפסגות לחץ אלה, מסבי גלילה מתוכננים תמיד עם פרופיל לאורך ציר האורך של הגלגלת (איור 1 ב). בנוסף להימנעות ממתחי קצה גבוהים, הפרופיל משפיע גם על הקריטריונים הבאים:
לחץ מגע מקסימלי של רולר-מרוץ, במיוחד עם הטיה
אורך חיי דירוג התייחסות שונה / 2 /
הטיה והורדת קשיחות
למסבי גלילה גליליים ומחודדים יש פרופיל לוגריתמי בהתאם ל / 2 /. עם זאת, העומק והצורה בפועל של הפרופיל יכולים לסטות באופן משמעותי והוא נקבע על ידי היצרן, בהתבסס על ידע זמין לכל סוג מיסב. על מנת לשקול את השפעתם של פרופילים שונים על הקריטריונים הנ"ל בשלב עיצוב המסבים, FVA-Workbench מספק אפשרות להתאים את הפרופיל לכל מיסב גלגלים נפרד. בנוסף לצורות פרופיל שהוגדרו מראש, ניתן להגדיר גם עקומות פרופיל המסופקות על ידי יצרן המסבים או על סמך מדידות. לכן, מומלץ להתייעץ עם יצרן המסבים במקרים קריטיים בעת בחירת המסבים הסופית.
דוגמה לחישוב
תודגם השפעתם של פרופילים שונים תוך שימוש בחישוב מיסב המוצא בצד המנוע מסוג NJ 230 מתיבת ההילוכים המוצגת באיור 3 כדוגמה. שלוש וריאציות פרופיל שונות מחושבות עבור המסב:
פרופיל לוגריתמי 32 מיקרומטר (המקביל ל- / 2 /)
14 מיקרומטר פרופיל לוגריתמי
אין פרופיל
תרשים 1 מספק סקירה של תוצאות החישוב עבור שלוש הגרסאות. הערכים כולם ביחס לפרופיל המתאים שצוין ב- / 2 / (כאן: 32 מיקרומטר).
בנוסף, משווים את חלוקת הלחץ לאורך ציר האורך של הגלגלת במגע הטבעתי הפנימי של אלמנט הגלילה העמוס ביותר עבור שלוש הגרסאות באיור 4 להלן.
את התבטאויות הבאות ניתן לגזור מהתוצאות:
לפרופיל אין השפעה משמעותית על תוצאות חישובי חיי הדירוג שהשתנו (על פי ISO 281 וחישובי קטלוג יצרני הנושאים). רק הבדלים קלים עשויים לנבוע מכך שניתן לחשב במערכת כוחות נשיאה שונים במקצת בגלל השינוי בקשיחות הנושא.
ההתפלגות והערך המקסימלי של לחצי המגע המקומי במסבים מושפעים באופן מכריע מהמפרט של פרופילים שונים. מהעקומות באיור 4 ניתן לראות כי הלחץ באמצע הגלגל עולה עם כמויות פרופיל גבוהות יותר. עם כמויות נמוכות יותר של פרופיל, חלוקת הלחץ הופכת אחידה יותר. אולם במקרה זה, עלולים להופיע מתח קצה מוגבר, במיוחד בזוויות הטיה גבוהות.
מאחר וערך חיי הדירוג המותאמים לשינוי בהתאם לתקנות DIN 26281 מבוסס על התחשבות בלחץ המגע המקומי, ניתן לראות כאן השפעה חזקה על ערכי חיי הדירוג לכל פרופיל מוגדר.
אודות FVA GmbH
FVA GmbH הינה מיזם משותף של VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau, the
התאחדות תעשיית הנדסת מכונות) ו- FVA eV (איגוד המחקר לטכנולוגיית כונן). נוסדה בשנת 2010, FVA GmbH עובדת יד ביד עם מוסדות מחקר גרמניים מהשורה הראשונה וחברות מובילות מתעשיית הטכנולוגיה המניעה ליישום מעשי של ידע שנצבר מפרויקטים של FVA. יכולות הליבה שלנו הן פיתוח תוכנות חישוב וסימולציה לטכנולוגיית כונן, עיבוד והמרה של מבני קוד מדור קודם לאדריכלות תוכנה מודרניות, שירות ותמיכה מקצועיים, ואירוח סמינרים וכנסים טכניים.