För att erhålla mjukare växlingsförlopp och samtidigt få lång livslängd på våta kopplingar i automatväxellådor krävs förbättrad konstruktion. För att förbättra konstruktionen behövs mer kunskap om inkopplingsförloppet av våta kopplingar. En testrigg för att undersöka inkopplingsförloppet har byggts. Driftsparametrar och inkopplingskarakteristik efterliknar förhållanden i en verklig automatväxellåda. I apparaten kan hastighet, drivmoment, tröghet, pålastningshastighet och oljetillförsel varieras. Normalkraft, bromsmoment, glidhastighet och temperatur mäts som funktion av tiden. Experimentella studier av inkopplingsförloppet har utförts. Både friktionskarakteristik och effekt och temperatur har undersökts. Resultaten visar hur en lamellkoppling beter sig under ett inkopplingsförlopp. Inverkan av olika driftsparametrar på inkopplingstid, utvecklad energi, temperaturhöjning med mera har också undersökts. En enkel beräkningsmodell har utvecklats för att simulera inkopplingsförloppet. Modellen överensstämmer väl med mätningarna. Friktionskoefficienten vid inkopplingen av en våt lamell varierar över tiden men beror ej av driftsparametrarna. Förutom friktionen vid medelhastighet som minskar med glidhastighet, drivmoment och tröghet. Temperaturökningen är direkt proportionell mot den utvecklade energin och båda dessa ökas mest av glidhastighet. Drivmoment och pålastningshastighet har störst inverkan på inkopplingstiden. / Godkänd; 1997; 20070418 (ysko)

Under senaste periodens omställningar har Scanias Transmissionsenhet i monteringsverkstaden DT haft utmaningar med att uppnå den förväntade kvaliteten på deras skruvförband, vilket utgör majoriteten av deras monteringsmoment. Syftet med detta arbete var att ta reda på vilka typer av problem hos förbanden som kan uppstå, vad orsakerna till dem kan vara och vad som skulle kunna lösa problemen.Centrala områden som undersökts är dels hur friktion och skruvförlängning kan påverka förbandets klämkraft. Det har också handlat om vilken påverkan en monteringsmiljö kan ha på klämkraften och beteendet vid åtdragning. Förbandets egenskaper som styvhet, material och dimensioner har haft en viktig roll för att uppfylla arbetets syfte. Vidare har sambandet mellan vridmoment, friktion och klämkraft studerats.De slutsatser som kan dras är att friktionen har en stor inverkan på hur stor klämkraften blir efter åtdragning. För att mäta skruvens förlängning över tid för att ta reda på hur klämkraften varierar görs detta bäst med ultraljud, då den metoden möjliggör mätningen då det är väldigt svårt att komma åt skruven på annat sätt. Ändrar man åtdragningshastigheten kan man få ändringar av både friktion och sättningar, vilket påverkar förbandets klämkraft. En snabbare åtdragningshastighet har fördelen att momentet inte tar lika lång tid, men ökar man hastigheten behöver man ha koll på vad det påverkar, och om man tolererar den påverkan.Med metoden vridmoment-vinkelövervakning kan man upptäcka avvikelser som sker under åtdragning och visar att en monteringsmiljö kan ställa till med problem hos förbanden. Angående hur en monteringsmiljö kan påverka kvaliteten hos förbanden rekommenderas även att faktorförsök ska utföras. Med faktorförsök kan man få reda på hur stor effekt olika faktorer som närvarar i en monteringsmiljö påverkar det man vill undersöka, samt om något samspel råder.För att förbanden ska klara av det de förväntas och hålla god kvalitet, bör man följa instruktioner för dimensionering av flänsförband. / During the latest period’s changes, Scania’s Transmission unit in the DT assembly workshop has seen that the expected quality of their screw joints has not been met, which accounts for the majority of their assembly steps. The purpose of this thesis is to identify which types of problems can occur with screw joints, what the causes can be and how the problems can be solved.The central areas examined are partly how friction and screw extension can affect the clamping force, as well as the impact an assembly environment can have on the clamping force and its behavior when tightening. Characteristics of the screw joint such as stiffness, materials and dimensions have played an important role in fulfilling the purpose of the thesis. Furthermore, the relationship between torque, friction and clamping force has been studied.The conclusions reached are that friction has a major impact on how great the clamping force becomes after tightening. Measuring the extension of the screw over time to find out how the clamping force varies is best done with an ultrasonic device as this method makes it possible and easy to measure when it is very difficult to access the screw in any other way. If the tightening speed is changed, then there are changes in both friction and how the material sets which affects the clamping force of the screw joint. A faster tightening speed has the advantage that the tightening step does not take as long, but if the speed is increased then it is important to know what this affects and if this can be tolerated.The torque-angle monitoring method allows deviations to be detected during tightening and shows that an assembly environment can cause problems with the screw joints. Regarding how an assembly environment can affect the quality of the screw joints, it is also recommended that factor tests should be used. With factor tests it is possible to identify how great the effect of different factors which are present in an assembly environment can be, as well as if there are any interaction between the factors.For the screw joints to cope with what is expected and to keep good quality, instructions should be followed for the dimensioning of flange joints.

Plans to shut down nuclear power plants in some European countries as well as increased electricity production by wind and solar power will increase the work load on hydroelectric power plants in the future. Also, due to the power grid regulations, hydroelectric power plants undergo more frequent start-ups and shut-downs. During such transient periods, a large amplitude shaft motion can occur, especially in the power plants with vertical shafts. Large shaft motion is not desirable because it can lead to a machine failure. Furthermore, performance limitations of conventional white metal or babbitted bearings call for the development of new bearing designs. An outstanding tribological performance can be achieved by introducing compliant polymer liners. At the same time, bearings with compliant liners may alter rotor-bearing system dynamic behaviour compared to the systems with conventional white metal bearings. The research approach of this thesis is to employ nonlinear analysis to provide further understanding of the compliant bearing dynamic response to synchronous shaft excitation. Plain cylindrical journal bearings with different compliant liner thicknesses were analysed using a nonlinear approach. The numerical model was verified with an in-house developed code at steady state conditions. Results obtained by the numerical models showed good agreement. After verification of the numerical model for fixed geometry journal bearings, models for tilting pad journal bearings were developed. Results for the tilting pad journal bearing with three pads with line pivot geometry were compared with published data in dynamic conditions. A good agreement was obtained between the two numerical models. The effect of pad pivot geometry on bearing dynamic response was investigated. Vertical and horizontal shaft configurations were compared in terms of the effect of preload factor, pivot offset, tapers and pad inclination angles. Influence of the viscoelastic properties of compliant liners was also studied. All these factors significantly affect bearing dynamic response. It is shown how these factors should be selected to control the journal orbit sizes. It was also shown that the compliant liner provides lower maximum oil film pressure and thicker minimum oil film thickness in the bearing mid-plane in both static and dynamic operating conditions. / <p>QC 20120319</p> / Swedish Hydropower Centre

Detta arbete utfördes på vridledsmodulen för handhållna kameror från T-serien hos företaget FLIR. Vridledsmodulen används för att hålla uppe objektivet och reglerar vinkeln på detta i jämförelse med resten av kameran. FLIR hade tidigare ett flertal lösningar för olika kameramodeller och dessa hade individuella problem när det kom till kvalitet, toleranser och hållbarhet. De tidigare lösningarna skilde sig i vilka komponenter som används och vilket vridmoment som krävs från användaren vid bruk. Företaget sökte en ny lösning för vridledsmodulen; en lösning som var skalbar. Detta innebar att den nya modulen skulle kunna användas i flera kameramodeller med olika användarmoment och olika objektiv med varierande vikt. Användarmomentet skulle kvantifieras genom att utvärdera befintliga lösningar; de funna värdena skulle sedan användas för att finna en ny lösning. Dimensionerna på modulen skulle väljas med hänsyn till dimensionerna på de tidigare lösningarna och gränssnittet mot kamerahuset. I början av projektet utfördes en förstudie genom att titta på tidigare lösningar gjorda av FLIR för att formulera krav på produkten. De verktyg som användes för detta var MATLAB för beräkningar, SolidWorks för CAD och utrustning från verkstaden för att manuellt mäta momentet. För att börja formulera koncept gjordes en brainstorm där de första koncepten förklarades genom skisser, och senare med CAD gjorda i SolidWork. Dessa koncept beräknades på genom att använda MATLAB för att hitta rätt dimensioner och komponenter. Koncepten diskuterades genom att låta berörda parter ge feedback under planerade möten. En Pugh’s matris användes för att utvärdera koncepten emot varandra, för att välja slutkoncept. De slutgiltiga koncepten var av två olika modeller. Det ena kontrollerades genom dimensioner och stålkulor, styrda av kompressionsfjädrar, som klickade i spår i en ytterring. Det andra styrdes endast genom friktionen mellan två ytor som var i kontakt med varandra under lasten från kompressionsfjädrar, där det då inte fanns distinkta klicklägen. Avsikten var att dessa två koncept skulle ha samma moment och att de skulle vara skalbara på samma sätt; genom olika förspänning av fjädrarna i applikationen. / This work was done on the rotary joint module of handheld cameras in the T-series made by the company FLIR. The rotary joint module holds the lens and controls the angle in relation to the rest of the camera. FLIR’s current solutions for the rotary joint had various module solutions for different camera models and the solutions have individual problems in quality, tolerances and durability. The current solutions differ in which components that are used, in dimensions and what torque is required by the user. The company was looking for a new solution for the rotary joint module; a solution with scalability. This means that the new module were to fit in several camera models with different torques and with lenses of different weight. The torque needed by the user would be quantified by evaluating solutions used today, where these values would be applied when finding a new solution. The dimensions of the module would be in consideration to the dimensions of the earlier solutions and to the interface between the joint and the camera. In the beginning of the project a pre study was made by looking at the current solutions made by FLIR to form requirements. The tools used for this were MATLAB for calculations, SolidWorks for CAD drawings and workshop tools for manual measurements of the torque. To start forming concepts solving the problem a brainstorm was performed where the ideas were visualized using sketches, and later CAD drawings using SolidWorks. These concepts were calculated using MATLAB to find the right dimensions and components. The concepts were discussed using meetings with interested parties, to get feedback on the work and sort out the better concepts. A Pugh’s matrix was used to evaluate the concepts against each other. The final concepts were of two different models; one controlled by dimensions and steel balls, connected to compression springs, clicking into grooves, and the other controlled merely by the friction between two surfaces provided under load from compression springs, where there were no actual click positions. The intention was that these two would have the same torque and they were scalable in the same way; by pre-tensioning the springs in the application to give different loads.