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Modifikace podvozku letounu JA-400 / Modification of JA-400 aircraft landing gearRakušan, Miroslav January 2020 (has links)
The master‘s thesis is focused to design and to calculation of tailwheel-type landing gear for ultralight aircraft JA-400 according to rules UL 2 part I. – ULL and LTF UL. In the first part is search about aiplanes with three types of landing gear. Then there is rule comparison, with result what rule will the calculation meet. Then the concept and design of landing gear is proved. In the end the improve of lift option is mentioned.
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Modifikace přistávacího zařízení letounu Irbis / Modification of the landing gear of the Irbis aircraftForman, Tomáš January 2021 (has links)
This master thesis deals with the landing gear rebuild from tail gear to nose gear of the M-4 Irbis aircraft. The first chapter presents the aircraft in its current state and includes some technical data, too. The theoretical information about types of landing gears, its characteristics, pros and cons and the typical representatives for each type of landing gear are mentioned in the second chapter. The third chapter is about landing gear loads that occur during landing and about the load calculation according to UL 2 regulation. The following chapter shows the construction of the new landing gear, including some of the suggested, but not realised, designs. In the fifth chapter, there is a landing gear strength calculation of some of the gear components. The calculation is analytical and then uses FEM. The very last chapter then shows the effect of new landing gear on the centre of gravity in its extreme positions. The chapter also compares aircraft masses with both landing gears.
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Koncepční návrh dvoutoké převodovky / Design of direct shift gearboxKliš, Vojtěch January 2021 (has links)
This thesis deals with the conceptual design of a double clutch gearbox and the inspection of selected designed parts of this gearbox. The first part of the thesis is focused on the theory of automotive transmissions and analysis of already available double clutch gearboxes. The following is the conceptual design itself, which is based on the selected vehicle on which the transmission will be located and on driving resistances. Based on these default values, the gear graduation is selected, which affects the vehicle’s driving dynamics. With regard to the installation space, a conceptual arrangement of the gearbox is proposed. Furthermore, the thesis is focused on the basic design and calculations of individual functional components of the gearbox. The last part of the thesis is involved to the control of selected structural nodes using the finite element method in the ansys workbench software. The whole thesis describes the individual steps for the design of the basic concept of a double clutch gearbox and the design of their basic components.
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Návrh zatahovacího podvozku pro letoun NG4 / The design of retractable landing gear for NG4 aircraftBartoněk, Jaroslav January 2011 (has links)
This diploma thesis describes the design of retractable landing gear for the NG-4 ultralight aircraft. Its main part consists of general principle of gear retraction, kinematics analysis, load calculation and structural analysis, material selection and means of controlling by pilot. The thesis contents marginally the typology of aircraft landing gears and their evolution.
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Jeřábová kočka mostového jeřábu 32 t / Crane trolley 32 tKnapec, Tomáš January 2015 (has links)
This master’s thesis is the design development of crane trolley, which is used to manipulate with scrap material. The target of this thesis is to develop a technical report including calculations of running and lifting gear, strength calculation of frame of trolley and drawings containing assembly of crane trolley and assemblies of running and lifting gear. Desired parameters of this trolley are maximum load capacity 32 000 kg, lifting height of 11 m, working lifting speed up to 10 m/min and working running speed up to 50 m/min.
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Numerical Methodologies for Modelling the Key Aspects Related to Flow and Geometry in External Gear MachinesRituraj (8776251) 29 April 2020 (has links)
External gear machines (EGMs) are used in a variety of industries ranging from fluid power machinery to fluid handling systems and fuel injection applications. Energy efficiency requirements and new trends in hydraulic technology necessitate the development of novel EGMs optimized for efficiency and reliability in all of these applications. A crucial piece in the novel EGM development process is a numerical model that can simulate the operation of EGM and predict its volumetric and hydro-mechanical performance.<div><br></div><div>The EGM simulation models developed in the past have focused mostly on the challenges related to the modeling of the theoretical behavior and elementary fluid dynamics, and determining appropriate modeling schemes. Key aspects related to the flow and geometry are either considered in a simplified manner or not considered at all. In particular, the current simulation models assume the fluid to be Newtonian and the leakage flows to be laminar. However, EGMs working in fluid handling applications operate with non-Newtonian fluids. Further, in fuel injection applications, due to low fluid viscosity and high operating speed, the internal leakage flows may not remain laminar.</div><div><br></div><div>With respect to the geometric aspects, the gears in EGMs are prone to manufacturing errors that are not accounted by any simulation model. In addition, there is no method available in the literature for accurately modeling the leakage flows through curve-constricted geometries in EGMs. Further, the goal of current simulation tools is related to the prediction of the volumetric performance of EGMs. However, an equally important characteristic, hydro-mechanical performance, is often ignored. Finally, the energy flow during EGM operation can result in the variation of the fluid temperature. Thus, the isothermal assumption of current simulation tools is another major limitation.</div><div><br></div><div>The work presented in this dissertation is focused on developing numerical methodologies for the modeling of EGMs that addresses all the aforementioned limitations of the current models. In this work, techniques for evaluating non-Newtonian internal flows in EGMs is developed to permit an accurate modelling of EGMs working with non-Newtonian fluids. For fuel injection EGMs, flow regime at the tooth tips of the gears is investigated and it is shown that the flow becomes turbulent for such EGMs. A methodology for modeling this turbulent flow is proposed and its impact on the performance of EGMs is described. To include gear manufacturing errors in the simulation model, numerical techniques are developed for modeling the effects of two common gear manufacturing errors: conicity and concentricity. These two errors are shown to have an opposite impact on the volumetric efficiency of the EGM. For the evaluation of flows through curve-constricted leakage paths in EGMs, a novel flow model is developed in this work that is applicable for a wide range of geometry and flow conditions. Modeling of the hydro-mechanical efficiency of EGMs is accomplished by developing methodologies for the evaluation of torque losses at key interfaces. Finally, to account for the thermal effects in EGMs, a thermal model is developed to predict the temperature distribution in the EGM and its impact on the EGM performance.</div><div><br></div><div><div>To validate the numerical methodologies developed in this work, several experiments are conducted on commercial gear pumps as well as on a custom apparatus designed and manufactured in the course of this research work. The results from the experiments are found to match those obtained from the simulations which indicates the validity of the methodologies developed in this work. </div><div><br></div><div>These numerical methodologies are based on the lumped parameter approach to allow the coupling with mechanical models for gear micromotion and permit fast computations so that the model can be used in optimization algorithms to develop energy efficient and reliable EGMs.</div><div><br></div><div>The methodologies described in the dissertation are useful for accurate analysis of a variety of EGMs working with different types of fluids and at wide range of operating conditions. This capability will be valuable for pump designers in developing novel better performing EGM designs optimized for various applications.</div><div><br></div></div>
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Hardening Distortions of Serial Produced GearsOlofsson, Anders January 2017 (has links)
Hardening distortions are unwanted changes in shape and dimension that arise during hardening of steel components. Uncontrolled distortions induce random errors to the manufacturing process, and have a strong negative impact on manufacturing costs. The distortions are not only caused by the hardening process, several factors from previous manufacturing steps including the component geometry itself contribute to varying extent. The aim of the current work is to investigate the main influencing factors on hardening distortions for serial produced gears. The investigations were done on two different types of gears for heavy-duty transmissions, crown wheels for the rear axle central gear and main shaft gears for the gearbox. The steel was produced using either continuous casting or ingot casting. For rectangular continuously cast steel, the effect of disabling magnetic stirring of the steel melt during casting was investigated, finding a strong reduction of gear runout for crown wheels. Segregations in crown wheels produced from the top and bottom of ingots were shown to go in opposite directions, producing opposite back-face tilts. For crown wheels quenched one at a time, influences of stacking level on the hardening tray were found, indicating an impact from small variations in the carburizing process, despite identical quenching conditions. For main shaft gears, horizontal loading gave considerably less roundness and runout errors but increased flatness errors compared to vertical loading. This thesis shows the complexity of the distortion phenomenon and how several factors interact and contribute to the final result. It is shown that factors with significant impact on hardening distortions for one component may be less important for another component. With this in mind, each type of component to be hardened should be produced by a manufacturing chain where each process step is carefully chosen with respect to minimizing distortions. / <p>QC 20170516</p>
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Zahnfußtragfähigkeit von Planeten- und Zwischenrädern mit elastisch gestaltetem RadkranzTragsdorf, Martin 29 July 2022 (has links)
Planetengetriebe zeichnen sich aufgrund der Leistungsverzweigung durch eine hohe Leistungsdichte und kompakte Bauweise bei koaxialer Drehmomentweiterführung aus. Ihre Anwendung überspannt verschiedene Einsatzgebiete, so zum Beispiel hochpräzise Roboterantriebe, Leistungsindustriegetriebe, Windenergieanlagen sowie sicherheitsrelevante mechatronische Module im Antriebsstrang der Luft- und Raumfahrttechnik. Eine sichere Berechnungsgrundlage ist deshalb zur Prozesssicherheit, Wettbewerbsfähigkeit und Ressourcenschonung von hoher Bedeutung.
Planetenräder, welche direkt auf dem Planetenbolzen gelagert sind, können als Zahnkranz ausgeführt werden. In Abhängigkeit von Kranzdicke und -durchmesser ändert sich die Kranzelastizität und damit verbunden auch die Zahnfußbeanspruchung. Folglich können Zahnkränze nicht zwangsläufig mit den gleichen Vorschriften wie Vollräder berechnet werden. In einigen internationalen und nationalen Arbeiten sind schon theoretische Grundlagenuntersuchungen zur Beanspruchungscharakteristik elastischer Außenverzahnungen durchgeführt worden. Unter Umständen kann es zu einer Verlagerung des Zugspannungsmaximums in einen Bereich außerhalb des betrachteten Zahneingriffs kommen. Die Betrachtungen zur Zahnfußbeanspruchung können also nicht auf die Lastzähne beschränkt bleiben, sondern müssen analog zur Innenverzahnung mit elastischem Kranz am gesamten Umfang betrachtet werden. Der als Zahnkranz ausgeführte Planet erfährt neben den Belastungen durch die Zahnkräfte auch Zwänge durch Umgebungsgeometrie und Drehbewegung. Die Anteile der einzelnen Einflüsse aus Kraft- und Momenteneinleitungen an den Lastzähnen, der Lastreaktionen aus der Lagerung sowie Lasteinleitungen durch Fliehkräfte sind stark abhängig von der Elastizität des Kranzes und der Getriebekinematik.
Ziel der theoretischen Untersuchungen der vorliegenden Arbeit ist die Erstellung eines detaillierten, analytischen und geschlossen lösbaren Berechnungsganges bezüglich der Zahnfußtragfähigkeit. Des Weiteren wird eine Berechnungsmethode, basierend auf numerisch ermittelten Kerbspannungen, entwickelt. Mittels ausgewählter experimenteller Untersuchungen durch Dauerfestigkeitsversuche und quasistatische Messversuche mit Dehnungsmessstreifen in der Zahnfußausrundung soll der ermittelte Berechnungsgang praxisnah überprüft werden.:Formelzeichenverzeichnis XI
1. Einleitung und Problemstellung 1
2. Stand des Wissens 3
2.1. Grundlagen zu Zahnradgetrieben 3
2.1.1. Historischer Abriss 3
2.1.2. Typische Verzahnungsschäden im Betrieb 5
2.1.3. Historische Entwicklung der Berechnung der Zahnfußtragfähigkeit 9
2.2. Normative Berechnungsverfahren zur Zahnfußtragfähigkeit von außenverzahnten Stirnradgetrieben 12
2.3. Historie des Forschungsstandes zu elastischen Verzahnungen 14
3. Analyse des Systems elastisches Planetenrad 21
3.1. Belastung und Beanspruchung im Zahnfuß 21
3.2. Planetenlagerreaktion 23
3.3. Fliehkrafteinfluss 26
4. Entwicklung eines angepassten Tragfähigkeitsnachweises 31
4.1. Beanspruchungsermittlung unter Nutzung numerischer Methoden 31
4.1.1. Beschreibung der Zahngeometrie 32
4.1.2. Lasten und Randbedingungen 43
4.1.3. Besondere Anforderungen an das FE-Modell 46
4.1.4. Sensitivitätsanalyse 47
4.1.5. Auswertung der ermittelten Beanspruchungen 49
4.1.6. Berechnung der Doppelamplituden und Mittelspannung der Zahnfußbeanspruchung 51
4.2. Beanspruchungsermittlung unter Nutzung analytischer Methoden 51
4.2.1. Bestimmung der Zahnbiegenennspannung 52
4.2.2. Bestimmung der Kranznennspannung infolge der angreifenden Zahnkräfte 52
4.2.3. Bestimmung der Kranznennspannung infolge der Fliehkräfte 57
4.2.4. Lösung der statisch unbestimmten Größen 59
4.2.5. Analytische Berechnung der Ringdeformation 62
4.2.6. Ermittlung des versteifenden Einflusses der Verzahnung 63
4.2.7. Spannungskorrekturfaktoren 64
4.2.8. Berechnung der Doppelamplitude und Mittelspannung der Zahnfußbeanspruchung 67
4.3. Beanspruchbarkeitsermittlung 71
4.3.1. Ermittlung der Dauerfestigkeit bei allgemein wechselnder Beanspruchung 71
4.3.2. Ermittlung der zulässigen Zahnfußspannung 73
4.4. Berechnung der Tragfähigkeit 74
4.4.1. Grenzen und Einschränkungen 75
4.4.2. Lokaler Nachweis 75
4.4.3. Nennspannungsnachweis 76
5. Methodenträger 79
6. Experimentelle Untersuchungen 83
6.1. Versuche zur lokalen Zahnfußbeanspruchung 83
6.1.1. Prüfstandsaufbau 83
6.1.2. Versuchsdurchführung 87
6.1.3. Auswertung der Messergebnisse 90
6.1.4. Vergleich mit FE-Resultaten 96
6.2. Versuche zur Tragfähigkeitsberechnung 99
6.2.1. Prüfstandsaufbau 99
6.2.2. Angewandte Verfahren zur Durchführung und Auswertung der Ermüdungsversuche 103
6.2.3. Ermittlung von grundlegenden Versuchsparametern 103
6.2.4. Versuchsdurchführung und Dokumentation 105
6.2.5. Auswertung der Versuchsergebnisse 108
7. Zusammenfassung und Ausblick 117
Abbildungsverzeichnis 121
Tabellenverzeichnis 124
Literaturverzeichnis 127
A. Anhang 135
A.1. Berechnungsbeispiel erweiterte Zahnfußtragfähigkeitsberechnung 137
A.2. Alternative Berechnung der Schnittreaktionen für die Lagerreaktion als Einzellasten 149
A.3. Gleichungen zur analytischen Berechnung der Kranzdeformation 151
A.4. Unterlagen quasistatischer Planetengetriebeprüfstand 155
A.4.1. Verzahnungsdaten Prüfstand 155
A.4.2. Datenblatt DMS-Ketten Zahnfuß 156
A.4.3. Konturscans Zahnlücke 157
A.4.4. Zusammenbauzeichnung Prüfstand 161
A.4.5. Zeichnungen Planetenräder 162
A.5. Unterlagen Zwischenradprüfstand 171
A.5.1. Verzahnungsdaten Prüfstand 171
A.5.2. Konturscans Zahnlücke 172
A.5.3. Versuchsdaten 174
A.5.4. Ermittlung der Werkstoffkennwerte 181
A.5.5. Werkstoffuntersuchungen 182
A.5.6. Zusammenbauzeichnung Prüfstand 186
A.5.7. Schnittdarstellung Prüfgetriebe 187
A.5.8. Schnittdarstellung Rückgetriebe 188
A.5.9. Zeichnungen Prüfritzel 189
A.5.10. Zeichnungen Gegenräder 193 / Due to the power split, planetary gearboxes are characterised by a high power density and compact design at coaxial torque transmission. Their application ranges across various fields of use, such as high-precision robot drives, industrial gearboxes, wind turbines, and safetyrelevant mechatronic modules in the drive trains of aerospace systems. A reliable calculation method is therefore of great importance for process reliability, competitiveness and resource efficiency.
Planet gears that are beared directly on the planet carrier pin can be designed as a gear rim. Depending on the rim thickness and diameter, the rim elasticity and the tooth root stress changes. Therefore, rims cannot be calculated with the same standards as solid gears. Theoretical research on the stress characteristics of elastic external gears has already been conducted in several international and national papers. Under certain circumstances, a shift of the tensile stress maximum to a region outside the considered tooth meshing is possible. The evaluation of the tooth root stress can therefore not be limited to the loaded teeth but must be expanded to the entire circumference analogous to the internal gearing with elastic rim. The planet designed as a gear rim experiences constraints due to surrounding geometry and rotational movement in addition to the tooth loads. The proportions of the individual influences from force and moment inputs at the load teeth, the load reactions from the bearing as well as load inputs through centrifugal forces are strongly dependent on the elasticity of the ring and the kinematics of the gear.
The purpose of the theoretical investigations of the thesis at hand is the creation of a detailed, analytical and closed solvable calculation procedure regarding the tooth root loadcarrying capacity. Furthermore, a calculation method based on numerically determined tooth root stresses is developed. By means of selected experimental investigations through fatigue strength tests and quasi-static measurement tests with strain gauges in the tooth root fillet, the determined calculation procedure is to be verified in a practically oriented manner.:Formelzeichenverzeichnis XI
1. Einleitung und Problemstellung 1
2. Stand des Wissens 3
2.1. Grundlagen zu Zahnradgetrieben 3
2.1.1. Historischer Abriss 3
2.1.2. Typische Verzahnungsschäden im Betrieb 5
2.1.3. Historische Entwicklung der Berechnung der Zahnfußtragfähigkeit 9
2.2. Normative Berechnungsverfahren zur Zahnfußtragfähigkeit von außenverzahnten Stirnradgetrieben 12
2.3. Historie des Forschungsstandes zu elastischen Verzahnungen 14
3. Analyse des Systems elastisches Planetenrad 21
3.1. Belastung und Beanspruchung im Zahnfuß 21
3.2. Planetenlagerreaktion 23
3.3. Fliehkrafteinfluss 26
4. Entwicklung eines angepassten Tragfähigkeitsnachweises 31
4.1. Beanspruchungsermittlung unter Nutzung numerischer Methoden 31
4.1.1. Beschreibung der Zahngeometrie 32
4.1.2. Lasten und Randbedingungen 43
4.1.3. Besondere Anforderungen an das FE-Modell 46
4.1.4. Sensitivitätsanalyse 47
4.1.5. Auswertung der ermittelten Beanspruchungen 49
4.1.6. Berechnung der Doppelamplituden und Mittelspannung der Zahnfußbeanspruchung 51
4.2. Beanspruchungsermittlung unter Nutzung analytischer Methoden 51
4.2.1. Bestimmung der Zahnbiegenennspannung 52
4.2.2. Bestimmung der Kranznennspannung infolge der angreifenden Zahnkräfte 52
4.2.3. Bestimmung der Kranznennspannung infolge der Fliehkräfte 57
4.2.4. Lösung der statisch unbestimmten Größen 59
4.2.5. Analytische Berechnung der Ringdeformation 62
4.2.6. Ermittlung des versteifenden Einflusses der Verzahnung 63
4.2.7. Spannungskorrekturfaktoren 64
4.2.8. Berechnung der Doppelamplitude und Mittelspannung der Zahnfußbeanspruchung 67
4.3. Beanspruchbarkeitsermittlung 71
4.3.1. Ermittlung der Dauerfestigkeit bei allgemein wechselnder Beanspruchung 71
4.3.2. Ermittlung der zulässigen Zahnfußspannung 73
4.4. Berechnung der Tragfähigkeit 74
4.4.1. Grenzen und Einschränkungen 75
4.4.2. Lokaler Nachweis 75
4.4.3. Nennspannungsnachweis 76
5. Methodenträger 79
6. Experimentelle Untersuchungen 83
6.1. Versuche zur lokalen Zahnfußbeanspruchung 83
6.1.1. Prüfstandsaufbau 83
6.1.2. Versuchsdurchführung 87
6.1.3. Auswertung der Messergebnisse 90
6.1.4. Vergleich mit FE-Resultaten 96
6.2. Versuche zur Tragfähigkeitsberechnung 99
6.2.1. Prüfstandsaufbau 99
6.2.2. Angewandte Verfahren zur Durchführung und Auswertung der Ermüdungsversuche 103
6.2.3. Ermittlung von grundlegenden Versuchsparametern 103
6.2.4. Versuchsdurchführung und Dokumentation 105
6.2.5. Auswertung der Versuchsergebnisse 108
7. Zusammenfassung und Ausblick 117
Abbildungsverzeichnis 121
Tabellenverzeichnis 124
Literaturverzeichnis 127
A. Anhang 135
A.1. Berechnungsbeispiel erweiterte Zahnfußtragfähigkeitsberechnung 137
A.2. Alternative Berechnung der Schnittreaktionen für die Lagerreaktion als Einzellasten 149
A.3. Gleichungen zur analytischen Berechnung der Kranzdeformation 151
A.4. Unterlagen quasistatischer Planetengetriebeprüfstand 155
A.4.1. Verzahnungsdaten Prüfstand 155
A.4.2. Datenblatt DMS-Ketten Zahnfuß 156
A.4.3. Konturscans Zahnlücke 157
A.4.4. Zusammenbauzeichnung Prüfstand 161
A.4.5. Zeichnungen Planetenräder 162
A.5. Unterlagen Zwischenradprüfstand 171
A.5.1. Verzahnungsdaten Prüfstand 171
A.5.2. Konturscans Zahnlücke 172
A.5.3. Versuchsdaten 174
A.5.4. Ermittlung der Werkstoffkennwerte 181
A.5.5. Werkstoffuntersuchungen 182
A.5.6. Zusammenbauzeichnung Prüfstand 186
A.5.7. Schnittdarstellung Prüfgetriebe 187
A.5.8. Schnittdarstellung Rückgetriebe 188
A.5.9. Zeichnungen Prüfritzel 189
A.5.10. Zeichnungen Gegenräder 193
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Transmission Dynamics Modelling : Gear Whine Simulation Using AVL ExciteMehdi Pour, Reza January 2018 (has links)
Nowadays, increasing pressure from legislation and customer demands in the automotive industryare forcing manufacturers to produce greener vehicles with lower emissions and fuel consumption.As a result, electrified and hybrid vehicles are a growing popular alternative to traditional internalcombustion engines (ICE). The noise from an electric vehicle comes mainly from contact betweentyres and road, wind resistance and driveline. The noise emitted from the driveline is for the mostpart related to the gearbox. When developing a driveline, it is a factor of importance to estimatethe noise radiating from the gearbox to achieve an acceptable design.Gears are used extensively in the driveline of electric vehicles. As the gears are in mesh, a mainintrusive concern is known as gear whine noise. Gear whine noise is an undesired vibroacousticphenomenon and is likely to originate through the gear contacts and be transferred through themechanical components to the housing where the vibrations are converted into airborne andstructure-borne noise. The gear whine noise originates primarily from the excitation coming fromtransmission error (TE). Transmission error is defined as the difference between the ideal smoothtransfer of motion of a gear and what is in practice due to lack of smoothness.The main objective of this study is to simulate the vibrations generated by the gear whine noise inan electric powertrain line developed by AVL Vicura. The electric transmission used in this studyprovides only a fixed overall gear ratio, i.e. 9.59, under all operation conditions. It is assumed thatthe system is excited only by the transmission error and the mesh stiffness of the gear contacts. Inorder to perform NVH analysis under different operating conditions, a multibody dynamics modelaccording to the AVL Excite program has been developed. The dynamic simulations are thencompared with previous experimental measurements provided by AVL Vicura.Two validation criteria have been used to analyse the dynamic behaviour of the AVL Excite model:signal processing using the FFT method and comparison with the experimental measurements.The results from the AVL Excite model show that the FFT criterion is quite successful and allexcitation frequencies are properly observed in FFT plots. Nevertheless, when it comes to thesecond criterion, as long as not all dynamic parameters of the system such as damping or stiffnesscoefficients are provided with certainty in the model, it is too difficult to investigate the accuracy ofthe AVL Excite model.Another investigation is a numerical design study to analyses how the damping coefficientsinfluence the response. After reducing the damping parameters, the results show that the housingand bearings have the highest influence on the response. If more acceptable results are desired,future studies must be concentrated on these to obtain more acceptable damping values. / För närvarande tvingar ökat tryck från lagstiftning och kundkrav inom bilindustrin tillverkarna attproducera grönare fordon med lägre utsläpp och bränsleförbrukning. Som ett resultat ärelektrifierade och hybridfordon ett växande populärt alternativ till traditionellaförbränningsmotorer (ICE). Bullret från ett elfordon kommer främst från kontakten mellan däckoch väg, vindmotstånd och drivlinan. Bullret från drivlinan är i huvudsak relaterat till växellådan.Vid utveckling av en drivlina är det av betydelse att uppskatta bullret från växellådan för att uppnåen acceptabel design.Utväxlingar används i stor utsträckning i elfordons drivlina. Eftersom kugghjulen är i kontaktuppstår ett huvudproblem som är känt som ett vinande ljud från kugghjulskontakten.Kugghjulsljud är ett oönskat vibro-akustiskt fenomen och uppstår sannolikt på grund avkugghjulkontakterna och överförs via de mekaniska komponenterna till växellådshuset därvibrationerna omvandlas till luftburet och strukturburet ljud. Kugghjulsljudet härstammarhuvudsakligen från exciteringen som kommer från transmissionsfel (TE) i kugghjulskontakten.Överföringsfelet definieras som skillnaden mellan den ideala smidiga rörelseöverföringen hoskugghjulen och rörelsen som sker i verkligheten på grund av ojämnheter.Huvudsyftet med denna studie är att simulera vibrationerna som genereras avkugghjulskontakterna i en elektrisk drivlina utvecklad av AVL Vicura. Den elektriska drivlinan somanvänds i denna studie har endast ett fast utväxlingsförhållande, dvs 9,59, för alladriftsförhållanden. Det antas att systemet är exciterat endast av överföringsfelet och kugghjulensstyvhet i kuggkontakterna. För att kunna utföra NVH-analys under olika driftsförhållanden har enstelkroppsdynamikmodell utvecklats med hjälp av programmet AVL Excite. De dynamiskasimuleringarna jämförs sedan med tidigare experimentella mätningar som tillhandahålls av AVLVicura.Två valideringskriterier har använts för att analysera det dynamiska beteendet hos AVL Excitemodellen:signalbehandling med FFT-metoden och jämförelse med experimentella mätningar.Resultaten från AVL Excite-modellen visar att FFT-kriteriet är ganska framgångsrikt och allaexcitationsfrekvenser observeras korrekt i FFT-diagrammen. Men när det gäller det andra kriteriet,så länge som inte alla dynamiska parametrar i systemet, såsom dämpnings- ellerstyvhetskoefficienter, är tillförlitliga i modellen, är det för svårt att undersöka exaktheten hos AVLExcite-modellen.En annan undersökning som utförts är en numerisk designstudie för att analysera hurdämpningskoefficienterna påverkar responsen. Efter minskning av dämpningsparametrarna visarresultaten att växellådshus och lager har störst inflytande på resultatet. Om mer acceptabla resultatär önskvärda måste framtida studier koncentreras på dessa parametrar för att uppnå mer acceptabladämpningsvärden.
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CAE Methods on Vibration-Based Health Monitoring of Power Transmission SystemsFang, Brian 01 December 2013 (has links) (PDF)
This thesis focuses on different methods to analyze power transmission systems with computer software to aid in detection of faulty or damaged systems. It is split into three sections. The first section involves utilizing finite element software to analyze gear stiffness and stresses. A quasi-static and dynamic analysis are done on two sets of fixed axis spur gears and a planetary gear system using ABAQUS to analyze the stress, strain and gear mesh stiffness variation. In the second section, the vibrational patterns produced by a simple bevel gear system are investigated by an experiment and by dynamic modeling in ADAMS. Using a Fast Fourier Transform (FFT) on the dynamic contact forces, a comprehensive frequency-domain analysis will reveal unique vibration spectra at distinct frequencies around the gear mesh frequencies, their super- and sub- harmonics, and their side-band modulations. ADAMS simulation results are then compared with the experimental results. Constraints, bearing resistant torques, and other key parameters are applied as closely as possible to real operating conditions. The third section looks closely at the dynamic contact forces of a practical two-stage planetary gear. Using the same FFT approach in the second section, a frequency-domain analysis will reveal distinct frequencies around both the first-stage and the second-stage gear mesh frequencies, and their harmonics. In addition, joint time-frequency analysis (JTFA) will be applied to damaged and undamaged planetary gear systems with transient start-up conditions to observe how the frequency contents of the contact force evolve over time.
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