• ورود کاربران دانشگاهی

  • ثبت نام(مطالعه آنلاین پایان نامه ها)

  • کاربر مهمان
    چهار شنبه 29 شهریور 1396| 54.162.181.75 :Your IP

    سامانه دسترسی به پایان نامه های دانشگاه اصفهان



    عنوان :
    اثر شرایط عملیاتی بر روی سروصدای چرخ‌دنده‌های ساده در یک سیستم خورشیدی
    انتشارات : دانشگاه اصفهان
    سال :1394
    زبان : Persian
    شماره سند : 13990
    موضوع :مهندسی مکانیک گرایش طراحی کاربردی
    پژوهشگر : شیدا محقق
    توصیفگر لاتین :
    توصیفگر فارسی :
    دانشکده : دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی مکانیک
    مقطع : کارشناسی ارشد

    استاد راهنما : محقق، شیدا
    استاد مشاور :
    سال دفاع : 1394
    شماره رکورد : 13990
    شماره راهنما : MEC2 52
    فهرست : فهرست مطالب
    عنوان صفحه
    فصل اول: مقدمه
    1-1- معرفی 1
    1- 1- 1- مقدمه 1
    1- 1- 2- تاریخچه 2
    1- 1- 3- انواع چرخ‌دنده‌ها 3
    1- 1- 4- استاندارد چرخ‌دنده‌ها 6
    1- 1- 5- سروصدای چرخ‌دنده‌ها 8
    1- 2- مروری بر پیشینه تحقیق 8
    1- 2- 1- خطای انتقال قدرت 9
    1- 2- 2- تأثیر شرایط عملیاتی 9
    1- 2- 3- اصلاح پروفیل چرخ‌دنده 10
    1- 2- 4- سروصدا و آکوستیک 10
    1- 3- بیان مسئله 11
    فصل دوم: خطای انتقال قدرت استاتیکی یک جفت چرخ‌دنده درگیر
    2- 1- مقدمه 13
    2- 2- خطای انتقال قدرت 13
    2- 2- 1- انواع خطای انتقال قدرت 14
    2-2-2- منابع خطای انتقال قدرت 15
    2- 3- خطای انتقال قدرت استاتیکی 15
    2- 3- 1- محاسبه نرمی دندانه 16
    2-3-2- توزیع نیرو در راستای خط عمل 33
    2- 3- 3- محاسبه خطای انتقال قدرت استاتیکی 35
    2- 4- جمع‌بندی 37
    فصل سوم: تأثیر روانکاری و شرایط عملیاتی بر روی خطای انتقال قدرت استاتیکی
    3- 1- مقدمه 39
    3- 2- محاسبه ضریب اصطکاک سیالاتی 40
    3- 2- 1- فرمول ضریب اصطکاک تجربی 40
    3-2-2- محاسبه ضریب اصطکاک با استفاده از مدل الاستوهیدرودینامیک 41
    3-2-3- محاسبه ضریب اصطکاک تجربی بر پایه روش الاستوهیدرودینامیک 43
    3-3- محاسبه نیروی اصطکاکی در یک جفت چرخ‌دنده درگیر 47
    عنوان صفحه
    3- 4- تأثیر روانکاری و شرایط عملیاتی بر روی خطای انتقال قدرت استاتیکی 48
    3-4-1- تأثیر روانکاری بر روی خطای انتقال قدرت استاتیکی 48
    3- 5- جمع‌بندی 49
    فصل چهارم: تصحیح پروفیل دندانه چرخ‌دنده ساده
    4-1-مقدمه 51
    4- 2- اصلاح پروفیل دندانه 51
    4-3- معرفی نرم‌افزار کیسافت 54
    4- 3- 1- رسم نمودار خطای انتقال قدرت با استفاده از کیسافت 54
    4-4-اصلاح پروفیل دندانه با استفاده از نرم‌افزار کیسافت 55
    4-4-1- اصلاح سردندانه 58
    4-4-2- اصلاح ریشه دندانه 58
    4- 4- 3- اصلاح سر و ریشه دندانه پینیون و چرخ‌دنده 58
    4- 5- جمع‌بندی 59
    فصل پنجم: تحلیل تنش و آکوستیک یک سیستم چرخ‌دنده خورشیدی
    5-1- مقدمه 61
    5- 2- طراحی چرخ‌دنده با اینونتور 61
    5- 3- تحلیل تنش چرخ‌دنده خورشیدی در آباکوس 63
    5-4- تحلیل آکوستیک چرخ‌دنده خورشیدی در آباکوس 66
    5- 4- 1- معرفی حلگر آکوستیک 66
    5- 4- 2- شرط مرزی در سطح مشترک سیال - جامد 68
    5-4-3- شرط مرزی تابشی 69
    5- 5- جمع‌بندی 70
    فصل ششم: نتایج
    6- 1- مقدمه 71
    6- 2- خطای انتقال قدرت استاتیکی در یک جفت چرخ‌دنده درگیر 71
    6- 3- تأثیر روانکاری و شرایط عملیاتی بر روی خطای انتقال قدرت استاتیکی 73
    6-3-1- تأثیر نوع روغن روانکاری 75
    6- 3- 2- تأثیر دما 76
    6- 3- 3- تأثیر بارگذاری 77
    6- 3- 4- تأثیر سرعت دورانی 78
    6- 3- 5- تأثیر سرعت دورانی بر چرخ‌دنده روانکاری شده 79
    عنوان صفحه
    6- 3- 1- تأثیر فشار روغن بر چرخ‌دنده روانکاری شده 79
    6- 4- تصحیح پروفیل دندانه چرخ‌دنده ساده 81
    6-4-1- اصلاح سردندانه 82
    6-4-2- اصلاح ریشه دندانه 88
    6- 4- 3- اصلاح سر و ریشه دندانه پینیون و چرخ‌دنده 93
    6- 5- تحلیل تنش و آکوستیک در سیستم خورشیدی با نرم‌افزار کیسافت 98
    6- 5- 1- تحلیل تنش 98
    6- 5- 2- تحلیل آکوستیک 103
    فصل هفتم: جمع‌بندی
    7- 1- جمع‌بندی و نتیجه‌گیری 109
    7- 2- پیشنهادها برای پژوهش‌های آینده 110
    پیوست الف: نحوه استفاده از نرم‌افزار کیسافت
    پ-1-روند ترسیم نمودار خطای انتقال قدرت با نرم‌افزار کیسافت 111
    پ-2-روند اصلاح پروفیل دندانه چرخ‌دنده با نرم‌افزار کیسافت 114
    پیوست ب: شبیه‌سازی آکوستیک سیستم خورشیدی با نرم‌افزار کیسافت....................... 117
    پیوست ج: کد برنامه متلب جهت محاسبه خطای انتقال قدرت استاتیکی.......................... 123
    منابع و مراجع 129



    چکیده :
    چکیده در این پژوهش تأثیر شرایط عملیاتی بر روی سروصدای چرخ‌دنده ساده مطالعه میشود. خطای انتقال قدرت مهم‌ترین عامل ایجاد سروصدا در یک جفت چرخ‌دنده درگیر محسوب میشود. به این منظور ابتدا خطای انتقال قدرت استاتیکی به روشی تحلیلی با در نظر گرفتن نرمی دندانه چرخ‌دنده محاسبه میگردد. نرمی دندانه با در نظر گرفتن تغییرشکل دندانه به‎صورت یک تیر یکسر گیردار، انعطاف‌پذیری بدنه چرخ‌دنده و تماس بین دو دندانه با استفاده از تئوری هرتز تخمین زده میشود. سپس تأثیر روانکاری بر کاهش خطای انتقال قدرت استاتیکی به‌صورت تحلیلی بررسی میشود. به‌‌منظور لحاظ نمودن اثرات روانکاری، ضریب اصطکاک سیالاتی از روابط تجربی موجود در پژوهش‎های دیگر استخراج میگردد. استفاده از این روابط تجربی به‌عنوان جایگزینی برای معادلات الاستوهیدرودینامیک، شبیه‌سازی عددی فرآیند روانکاری دندانه‌های چرخ‌دنده را به میزان زیادی تسهیل میکند. پس از آن تأثیر شرایط عملیاتی از جمله نوع روانکار، دمای کاری، فشار روغن، سرعت دورانی و بارگذاری بر روی خطای انتقال قدرت استاتیکی مورد بررسی قرار میگیرد. نتایج نشان میدهند که استفاده از روانکار، افزایش لزجت آن، افزایش سرعت، کاهش دما و کاهش بارگذاری باعث کاهش خطای انتقال قدرت استاتیکی یک جفت چرخ‌دنده درگیر به میزان قابل توجهی میشود. فشار روغن نیز تأثیر چندانی بر روی خطای انتقال قدرت استاتیکی ندارد. همچنین تأثیر اصلاح پروفیل دندانه چرخ‌دنده بر روی خطای انتقال قدرت استاتیکی مطالعه میشود. اصلاح پروفیل دندانه چرخ‌دنده با نرم‌افزار کیسافت و به سه روش اصلاح سردندانه، اصلاح ریشه دندانه، اصلاح سر و ریشه دندانه به‌طور هم‌زمان انجام میپذیرد. اصلاح‌های فوق برای پینیون، چرخ‌دنده و پینیون و چرخ‌دنده به‎طور هم‌زمان، به‌صورت خطی و غیرخطی، اصلاح کوتاه و بلند انجام میشود. نتایج اصلاح پروفیل نشان میدهند که اصلاح سر و ریشه دندانه پینیون و چرخ‌دنده به‌صورت خطی و بلند بیشترین تأثیر را در کاهش خطای انتقال قدرت دارد. اگر چه اصلاح‌های انجام شده خطای انتقال قدرت استاتیکی را کاهش میدهد، اما باعث افزایش تنش در دندانه چرخ‌دنده میشود و این افزایش تنش، احتمال شکست دندانه را افزایش میدهد. در پایان، به‌منظور شبیه‌سازی تنش چرخ‌دنده‌های ساده در یک سیستم چرخ‌دنده‌ای خورشیدی از نرم‌افزار آباکوس استفاده میشود. سپس صدای یک سیستم چرخ‌دنده‌ای خورشیدی دو مرحله‌ای به صورت تجربی اندازه‌گیری میشود و تحلیل آکوستیک این سیستم خورشیدی شبیه‌سازی میشود. صدای اندازه‌گیری شده به‌صورت تجربی با صدای شبیه‌سازی شده مقایسه میگردد که نتایج تئوری با نتایج تجربی سازگاری خوبی را نشان میدهند. همچنین نتایج نشان میدهند در جایی از دندانه که تنش بیشینه است انتشار آکوستیک نیز از آنجا آغاز میشود و دارای بیشترین مقدار میباشد. کلید واژه‌ها: چرخ‌دنده ساده، خطای انتقال قدرت استاتیکی، شرایط عملیاتی، اصلاح پروفیل، آکوستیک.

    چکیده انگلیسی :
    Abstract: In this study, the effect of operating conditions on noise of Spur gear is investigated. The most important factor for investigating noise between two gears is the transmission error. First, the static transmission error is calculated by calculation of compliance analytically. The compliance of a gear tooth is computed base on three deflections: cantilever beam deflection due to both bending and shear; rigid body tooth rotation at its base and Hertzian contact deflection. Then, the effect of lubrication is investigated on reducing static transmission error analytically. In order to consider the effects of lubrication, fluid friction coefficient is used from empirical relationships of another research. Using this experimental equation is an alternative to equations of Elastohydrodynamic and simplified the process numerical simulation of gear tooth lubrication. Then the effect of operating conditions is investigated on the static transmission error such as the type of lubrication, temperature, rotational speed, pressure and load. The results indicate that the static transmission error of a pair of mesh gear is reduced by applying lubrication, increasing the viscosity of the lubricant and increasing rotation speed, reducing the temperature, and reducing the load. The pressure doesn’t have effect on static transmission error. The effect of gear tooth profile modifications is studied on static transmission error also. Profile modifications are done with Kiss Soft and in three ways: tip relief, root relief, tip and root relief. Above modifications is done to the pinion, the gear and both pinion and gear, linear and non-linear, long and short modifications. The results is showed that the tip and root relief modifications of the both tooth pinion and gear for long line is had the greatest impact on reducing transmission error. Although the modifications reduce the static transmission error, it increases the stress in the gear tooth which increases tooth fatigue. Finally, stress is done of spur gear in a planetary gear system by Abaqus. Then the noise of two stage planetary gears is measured in laboratory and the acoustic analysis of this planetary system is simulated. Acoustic simulation results are compared with experimental results show good consistency between them. Also the results is showed that acoustic emission where the stress is in its maximum amount, it has the maximum amount. Keywords: Spur gear, Static transmission error, Operating condition, Profiles modification, Acoustic.


    کلید واژه ها :
    ,

    بهمن ماه 1394
    0

    صفحه اول : University of Isfahan Faculty of Engineering Department of Mechanics M.Sc. Thesis ¬ Effects of operating conditions on the noise of spur gears in a planetary gearbox Supervisor: Dr. Mehrdad Poursina Advisor: Dr. Mohammad Heidari Rarani By: Sheyda Mohaghegh February 2016
    فصل اول : 1-12
    فصل دوم : 13-38
    فصل سوم : 39-50
    فصل چهارم : 51-60
    فصل پنجم : 61-70
    فصل ششم : 71-108
    109-134