Térbeli fogazott hajtások tribológiai rendszerének modellezése és vizsgálata  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »

 

Projekt adatai

 
azonosító
62875
típus K
Vezető kutató Horák Péter
magyar cím Térbeli fogazott hajtások tribológiai rendszerének modellezése és vizsgálata
Angol cím Model and analysis of the tribology system of spatial gear drives
magyar kulcsszavak fogazáselmélet, tribológia, vegyessúrlódás, ETHD kenéselmélet
angol kulcsszavak theory of gearing, tribology, mixed film lubrication, ETHD lubrication theory
megadott besorolás
Gépszerkezettan (Élettelen Természettudományok Kollégiuma)100 %
zsűri Gépész-, Építő-, Építész- és Közlekedésmérnöki
Kutatóhely Gép- és Terméktervezés Tanszék (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem)
résztvevők Bercsey Tibor
Farkas Zsolt
Vidovics Balázs
projekt kezdete 2006-02-01
projekt vége 2010-10-31
aktuális összeg (MFt) 11.500
FTE (kutatóév egyenérték) 3.03
állapot lezárult projekt
magyar összefoglaló
A fogazott hajtások teljesítményveszteségének meghatározása, a hajtópárok közötti súrlódási-kenési viszonyok vizsgálata igen bonyolult feladat a sokféle befolyásoló tényező miatt. Figyelembe kell venni a mozgást átvivő kinematikai párok geometriai és sebességviszonyait, a terheléseloszlást, a szerkezeti anyag valamint a kenőanyag tulajdonságait. Korábbi kutatásaink során ideális hajtópárgeometria feltételezésével vizsgáltuk nagyteljesítményű fogazott hajtások tribológiai viszonyait, jelenleg a gyártási és szerelési hibák hatásának feltárása folyik.
A nagyterhelésű fogazott hajtások, mint azt a korábbi kutatások bizonyították, gyakran részben vegyessúrlódási állapotban üzemelnek, ilyenkor a kapcsolódó fogfelület párok között nem tud kialakulni, illetve megszakad a kenőanyag réteg és szilárdtest érintkezés jön létre. Ennek megfelelően a kutatás egyik célkitűzése, a fogazat mikrogeometriájának, a felületi érdességének és a vegyessúrlódási állapotnak a figyelembe vétele a tribológiai viszonyok pontosabb meghatározására.
További célkitűzése kutatásnak a hajtópárok hibáiból valamint a hajtómű környezetéből származó dinamikus, gerjesztő hatásoknak a kialakuló kenésállapotra gyakorolt hatásának modellezése. A külső gerjesztő hatások kísérleti vizsgálatára a Kaiserslauterni Műszaki Egyetem Gépelemek és Hajtástechnika Tanszékén üzemelő korszerű próbapadon lenne lehetőség.
A felvetett problémák vizsgálatához, a hajtómű súrlódási-kenési viszonyainak többtényezős tribológiai rendszerként való modellezéséhez tovább kell fejleszteni, illetve újabb modulokkal kell kiegészíteni az ideális geometriájú hajtópárok tribológiai viszonyainak meghatározására kidolgozott numerikus számítási algoritmust.
A kutatás eredményeként a lehetőség nyílna a teljesítményveszteségnek már a tervezés szakaszában való pontosabb meghatározására, a gyakorlati tervezői munkának újabb irányelvekkel való segítésére.
angol összefoglaló
The investigation of the power loss, the friction and the lubrication of spatial gear pairs is a very difficult task because of the many influence factors.
The geometrical and velocity relations of the power transmittal kinematical pairs, the load distribution, the material as well as the lubricant properties must be considered.
In the course of former researches of the tribological conditions of heavy loaded gear pairs supposing ideal geometry were investigated, actually we are working on the explore of the influence of manufacturing and assembly failures.
The heavy loaded gear pairs work often under mixed film lubrication conditions, when the lubricant film breaks and solid body contact comes out. In compliance with it, one of the objects of the research is the investigation of the tribology conditions considering the micro-geometry, the surface roughness of the tooth flanks and the mixed film lubrication.
Further object is the numerical model and the experimental investigation of the influence of the dynamically excitation, coming from the environment of the drive, on the lubrication. For the experimental investigations we can use the modern test rig at the Department of Machine Parts of the University of Kaiserslautern.
To investigate the raised problems, to model the gear drive as a complex tribological system, the development and the completion of the numerical algorithm, worked out for the investigation of ideal gear pairs, is required.
As result of the research a more precise calculation of the power loss in earlier stage of the development and the support of the gear design by means of new guidelines will be possible.





 

Zárójelentés

 
kutatási eredmények (magyarul)
A térbeli fogazott hajtópárok súrlódási, kenési, kopási viszonyait a hajtópárok érintkezési viszonyai, a fogfelületek mikro és makro geometriája döntően befolyásolja. Ezért a kutatás kiterjedt mind a hajtópárok gyártási hibáinak vizsgálataira, melyek a kialakuló érintkezési viszonyokat szintén befolyásolhatják, mind pedig a fogfelületek kapcsolódási viszonyainak modellezésére, makro- és mikro geometriai szinten. A kifejlesztett számítási algoritmusok lehetővé teszik a fogazott hajtópárok hibaanalízisét, és a hajtópárok kenési viszonyainak modellezését a TEHD kenéselmélet alapján, figyelembe véve hajtópárok felületi érdességi viszonyait. A kenési viszonyokból meghatározható fogsúrlódási tényező, illetve fogazati teljesítményveszteség mérésére a TU Kaiserslautern Gépelemek és Hajtástechnika Tanszéken megépített vizsgálóberendezésen került sor. A kísérleti vizsgálatok kiterjedtek a fogazati hatásfok vizsgálatára különböző viszkozitású kenőolajok csigahajtóműben való alkalmazása esetén, amely eredmények a fogfelület-kenőanyag tribológiai rendszer csillapításának meghatározásához is szükségesek. A kifejlesztett algoritmusok eredményei, fogazati merevség, súrlódás, illetve csillapítás lehetővé teszik a fogazott hajtópárok dinamikai viszonyainak vizsgálatait. A kutatási szerződés megvalósítása során lehetőség nyílott nemzetközi kutatási együttműködésben való részvételre is.
kutatási eredmények (angolul)
The friction, lubrication and wear behaviour of spatial gear pairs are decisively influenced by the micro- and macro geometry of the gear flanks. Therefore this research project covers both the investigation of the manufacturing errors and the modelling of the meshing and contact condition at macro- and micro geometry level. The developed algorithms support the error analysis of gear drives and the modelling of the lubrication on the basis of the TEHD theory, considering the surface roughness of the flanks. The friction coefficient of the flanks respectively the power loss of worm gear drives were investigated on a test rig at the TU Kaiserslautern Institute of Machine Elements, Gears and Transmissions. The efficiency of the flanks was measured using drive oils having different viscosity, these results are also necessary for the calculation of the damping in the gear-lubricant tribosystem. The results of the developed algorithms the gear stiffness, the friction coefficient as well as the damping supports the investigation of the dynamic behaviour of gear drives. The research project gave the chance for the participation in international research cooperation.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=62875
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

 
Groma István: Térbeli fogazott hajtópárok gyártásgeometriai viszonyainak matematikai modellezése és szimulációja, BME Gépészmérnöki Kar, 2011
Magyar, B.; Horák, P.: Numerical and Experimental Analysis of TEHD Lubrication of ZK Type Worm Gear Drives, International Conference on Gears. Munich, October 4-6, 2010. VDI-Berichte 2108, pp. 225-236. ISBN 978-3-18-092108-2, 2010
Groma, I.; Bercsey, T.: Modelling Shape Inaccuracies of Worm Gears., Journal of Machine Manufacturing, ISSN 0016-8580, 2009
Magyar, B.; Horák, P.; Sauer, B.; Fábián, Cs.: Experimentelle Untersuchung der Reibungszahl von Schneckengetrieben mit der Flankenform K, GÉP LXI évf. 9-10., pp.51-54, ISSN 0016-8572., 2010
Magyar, B.; Horák, P.: Investigation of the Lubrication of ZI Type Worm Gear, Drives, 7th International Conference on Mechanical Engineering, Budapest, 25-26 May 2010, pp.502-509. ISBN 978-963-313-007-0, 2010
Groma, I.; Bercsey, T.:: Hengeres és kúpos csigák gyártási alakhibáinak modellezése, Gépgyártás, XLIX. évf. (2009) 4–5. sz., 17–22. o., 2009
Groma, I.; Bercsey, T.: Modelling Tooth-Shape Errors Using Random Variables, Periodica Polytechnica – Mechanical Engineering, 53. évf. 2.sz., 2009
Bozzay M.; Horák P.: Reverse Engineering módzser alkalmazása csigahajtópárok modellezésére, GÉP LXI évf. 9-10. sz. pp 14-17, 2010
Farkas, Zs.; Kerényi Gy.: POWER FLOWS AND EFFICIENCY ANALYSIS OF OUT- AND INPUT COUPLED IVT, Periodica Politechnica - Mechanical Egineering (közlésre elfogadva), 2011
Groma, I; Bercsey, T: Csavarfelületek gyártási hibáinak modellezése valószínűségi változók bevezetésével, pp. 31-33. in GÉP, LIX. évfolyam 2008/4, 2008
Bercsey, T; Groma, I.: Modelling errors in worm gear manufacture with random variables, Gépészet 2008 CD kiadványa (ISBN 978-963-420-947-8) , G-2008-A-06, 2008
Dr. Bercsey T., Groma I., Dr. Horák P.: Modeling Errors in Worm Gear Manufacturing with Random Variables, Proceeding, Dresdner Maschinenelemente Kolloquium - DMK 2007, Drezda, 2007, 2007
Dr. Bercsey T., Groma I.: Modeling Shape Errors of Worm Gears, Proceedings of the 10th international Power Transmission and Gearing Conference, ASME 2007, 2007
Dr. Bercsey T., Groma I.: Csavarfelületek geometriai hibáinak modellezése, Műszaki szemle 38. sz., pp. 57-60, Kolozsvár, 2007
Groma, I; Bercsey, T.: Modelling errors in worm gear manufacture with random variables, JSME International Conference on Motion and Power Transmission, Sendai, 2009, 143–147. o., 2009
Dr. Bercsey T., Groma I.: Modeling Shape Inaccuracies of Worm Milling Cutter, 12th International Conference on Tools, Miskolc, 2007, 2007
Groma, I; Bercsey, T: Evolvens fogazat megmunkálási hibáinak geometriai modellezése, pp. 40-43. in GÉP, LVIII. évfolyam 2008/10-11., 2008
Horák P.; Magyar B.: Csigahajtóművek veszteségeinek meghatározása ZK-típusú hajtópárok esetén, GÉP LX:(10-11) pp. 47-50., 2009
Krisch, R.; Házkötő, I.:: Fogterhelések, deformációk vizsgálata síkkerekes hullámhajtóművekben, pp. 65-68. in GÉP, LVIII. évfolyam 2008/10-11., 2008
Magyar, B.; Horák, P.: Körívprofilú csigahajtópárok érintkezési viszonyainak modellezése, pp. 44-47. in GÉP, LVIII. évfolyam 2008/10-11., 2008
Horák, P.; Magyar, B.: Térbeli hajtások geometriai modellezése és érintkezési viszonyainak vizsgálata, pp. 28-30. in GÉP, LIX. évfolyam 2008/4, 2008
Horák, P.; Magyar, B.: Geometrical modelling and investigation of the contact relations of spatial gears, Gépészet 2008 CD kiadványa (ISBN 978-963-420-947-8) , G-2008-A-12, 2008
Krisch, R.; Házkötő, I.: Determination of the toothing parameters of flat wheel harmonic gear drive, Gépészet 2008 CD kiadványa (ISBN 978-963-420-947-8) , G-2008-A-22, 2008
Horák P.: Körívprofilú csighajtópárok hibahatás elemzése, pp. 65-68 in GÉP, LVII évfolyam 8-9. szám, 2006
Dr. Bercsey T., Groma I.: Csavarfelületek gyártási hibáinak modellezése valószínűségi változók használatával, Gép LVIII. évf. 10-11. szám, pp.51-54 , Miskolc, 2007
Bercsey, T; Groma, I.:: Csavarfelületek geometriai hibáinak modellezése, pp. 57-60 in GÉP, LVII évfolyam 8-9. szám, 2006





 

Projekt eseményei

 
2011-05-25 08:32:47
Résztvevők változása




vissza »