Parametrikus, fogaskerékpár kontaktanalízis vizsgálat fejlesztése ANSYS platformra
Jelenlegi diplomámat és további kutatásaimat, az eCon Engineering Kft-nél 2021 nyarán töltött szakmai gyakorlat során végzett vizsgálatok és eredmények segítik. A nyári szakmai gyakorlat során feladatom ANSYS végeselemes környezetben elérhető optimalizációs eszközök (DesignXplorer és OptiSlang) összehasonlítása volt. Az összehasonlításhoz elengedhetetlennek bizonyult egy olyan gyors és megbízható parametrikus vizsgálat kifejlesztése, amely segítségével ANSYS platformon keresztül gyakorlatorientált paraméterek beállításával lehet vizsgálni a kacsolódó fogpárok közötti kontakt feszültséget. A vizsgálatokat egyenes fogú hengeres fogaskereke-ken végeztem, elemi fogazatot és hézagmentes kapcsolódást feltételezve.
Jelen fejlesztés elsődleges célkitűzése egy olyan vizsgálat létrehozása, mely egy gyakorlatorientált adathalmazból képes a fogaskerék kapcsolódás során az egyfogpárkapcsolódás D pontjában ébredő legkisebb fogfelületi kontaktfeszültséget eredményező fogazati paraméterek gyors és megbízható meghatározására, továbbá a geometria virtuális térben történő felépítésére, megfelelő kapcsolódási pontba törté-nő összegördítésére ANSYS platform alatt. Mivel ilyen általános vizsgálat elvégzéséhez nem elégséges adott diszkrét fogaskerékpárok véletlenszerű kiválasztása és vizsgálata (a tervezői tér hiányos lefedésének veszélye miatt) így annak érdekében, hogy megfelelően pontos kép szülessen a fogaskerékpárok kontaktfeszültségéről, szükséges volt egy parametrikusan felépített, egyszerűen változtatható fogaskerék-pár létrehozása ANSYS SpaceClaim környezetben. A parametrikus fogaskerék geometria megalkotása után síkfeszültségi állapotot feltételezve megalkotásra került a 2D VEM modell. Mivel az VEM vizsgálat a D fogkapcsolódási pontban már kapcsolatban lévő fogaskerekek kontakt fogfelületi feszültségének vizsgálatára irányult, így csak az összegördítés pillanata lett figyelembe véve a végeselemes vizsgálatok során.
A VEM modell felépítése után kitűzött cél az fogkapcsolódás D pontjában ébredő feszültségek elemzése ANSYS OptiSlang design optimalizáló modul segítségével. Az optimalizálás célfüggvénye a legkisebb kontaktfeszültséget eredményező bemeneti fogaskerék paraméterek kiválasztása volt.
szerző
-
Molnár Jakab
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Csobán Attila
adjunktus, Gép- és Terméktervezés Tanszék
