Problema: Novo
Garantia: 1,5 por um longo período
Applicable Industries: Producing Plant, Equipment Restore Retailers, Farms
Peso (KG): trinta KG
Espaço para exposição: Nenhum
Inspeção de saída por vídeo: Fornecida
Equipamentos. Veja o relatório apresentado.
Marketing Type: Scorching Item 2571
Ordenar por: Eixos
Uso: Colheitadeiras
Product Title: PTO Shaft
Application: Tractor Harvester Cultivator Paddy Flied
Package deal: Wooden Carton
Certification: ISO9AC regular for CZPT or Dodge Dakota, OEM / ODM
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Business Info
Rigidez e vibração torsional de acoplamentos estriados
Neste artigo, descrevemos algumas características básicas do acoplamento por estrias e examinamos seu comportamento de vibração torsional. Também exploramos o efeito do desalinhamento das estrias no acoplamento rotor-estriação. Esses resultados auxiliarão no projeto de sistemas de acoplamento por estrias aprimorados para diversas aplicações. Os resultados são apresentados na Tabela 1.
Rigidez do acoplamento spline
A rigidez de um acoplamento estriado é função da força de engrenamento entre as estrias em um sistema de acoplamento rotor-estriado e do deslocamento de vibração estática. A força de engrenamento depende dos parâmetros de acoplamento, como o torque transmitido e a espessura da estria. Ela aumenta de forma não linear com a espessura da estria.
Um modelo simplificado de acoplamento por estrias pode ser usado para avaliar a distribuição de carga em estrias sob vibração e cargas transitórias. A bucha da estria do eixo é deslocada na direção z e um momento de resistência T é aplicado à face externa da bucha. Este modelo simples pode atender a uma ampla gama de requisitos de engenharia, mas pode apresentar problemas em condições de carregamento complexas. Sua folga assimétrica pode afetar o comportamento de engate e os padrões de distribuição de tensão.
Os resultados das simulações mostram que a aceleração máxima de vibração nas Figuras 10 e 22 foi de 3,03 g/s². Esses resultados indicam que um desalinhamento na direção circunferencial aumenta o impacto instantâneo. A assimetria na geometria de acoplamento também é observada na malha. Os dentes da spline do lado direito se encaixam perfeitamente, enquanto os do lado esquerdo estão desalinhados.
Considerando a geometria de acoplamento por spline, um modelo semi-analítico é utilizado para calcular a rigidez. Este modelo é uma forma simplificada de um modelo clássico de acoplamento por spline, com submatrizes que definem a forma e a rigidez da junta. Como a folga de projeto é um valor conhecido, a rigidez de um sistema de acoplamento por spline pode ser analisada utilizando a mesma fórmula.
Os resultados das simulações também mostram que o sistema de acoplamento por estrias pode ser modelado usando o MASTA, uma ferramenta CAE comercial de alto nível para análise de transmissões. Nesse caso, os segmentos de estrias foram modelados como uma série de segmentos com rigidez variável, calculada com base na folga inicial entre os dentes das estrias. Em seguida, os segmentos de estrias foram modelados como uma série de estrias com rigidez crescente, considerando diferentes variações de fabricação. A análise resultante da geometria do acoplamento por estrias é comparada àquela obtida pela abordagem de elementos finitos.
Apesar da alta rigidez de um sistema de acoplamento por estrias, o estado de contato das superfícies de contato frequentemente se altera. Além disso, o acoplamento por estrias afeta a vibração lateral e a deformação do rotor. Contudo, a não linearidade da rigidez em rotores com estrias não é bem estudada devido à falta de um modelo analítico completo.
Características do acoplamento spline
O estudo de acoplamentos por estrias envolve diversos fatores de projeto, incluindo peso, materiais e requisitos de desempenho. O peso é particularmente importante na área aeronáutica, pois frequentemente representa um problema para os engenheiros de projeto devido à variação na estabilidade dimensional, peso e durabilidade dos materiais. Além disso, restrições de espaço e outras limitações de configuração podem exigir o uso de acoplamentos por estrias em determinadas aplicações.
Os principais parâmetros a serem considerados em qualquer projeto de acoplamento por estrias são a tensão principal máxima, o fator de má distribuição e a tensão máxima de apoio do dente. A magnitude de cada um desses parâmetros deve ser menor ou igual ao diâmetro externo da estria, para garantir a estabilidade. O diâmetro externo da estria deve ser pelo menos quatro polegadas maior que o diâmetro interno da estria.
Após a validação do projeto físico, cria-se a base de conhecimento do acoplamento spline. Este modelo é pré-programado e armazena os sinais dos parâmetros de projeto, incluindo restrições de desempenho e de fabricação. Em seguida, compara os valores dos parâmetros com os sinais das regras de projeto e constrói uma representação geométrica do acoplamento spline. Um modelo visual é criado a partir dos sinais de entrada e pode ser manipulado alterando-se diferentes parâmetros e especificações.
A rigidez de uma junta estriada é outro parâmetro importante para determinar a rigidez do acoplamento estriado. A distribuição da rigidez da junta estriada afeta a vibração lateral e a deformação do rotor. O método dos elementos finitos é uma técnica útil para obter a rigidez lateral de juntas estriadas. Este método envolve muitos refinamentos de malha e requer um alto custo computacional.
O diâmetro do acoplamento estriado deve ser suficientemente grande para transmitir o torque. Uma estria com diâmetro maior pode ter maior capacidade de transmissão de torque por ter uma circunferência menor. No entanto, o diâmetro maior de uma estria é menor que o do eixo, e este último pode ser mais adequado se o torque for distribuído por um número maior de dentes.
Os acoplamentos estriados são classificados de acordo com o perfil de seus dentes nas direções axial e radial. Os perfis dos dentes, tanto axial quanto radial, afetam o comportamento do componente e os danos por desgaste. Estrias com perfil de dente abaulado são propensas a desalinhamento angular. Normalmente, esses acoplamentos estriados são superdimensionados para garantir durabilidade e segurança.
Rigidez do acoplamento spline na análise de vibração torsional
Este artigo apresenta uma estrutura geral para o estudo da vibração torsional causada pela rigidez de acoplamentos estriados em motores aeronáuticos. Baseia-se em um estudo anterior sobre acoplamentos estriados e é caracterizada pelos seguintes três fatores: rigidez à flexão, flexibilidade total e rigidez tangencial. O primeiro critério é o diâmetro equivalente das estrias externas e internas. Tanto a rigidez do acoplamento estriado quanto o deslocamento das estrias são avaliados utilizando-se a derivada da flexibilidade total.
A rigidez de uma junta estriada pode variar de acordo com a distribuição da carga ao longo da estria. As variáveis que afetam a rigidez das juntas estriadas incluem o nível de torque, os erros de indexação dos dentes e o desalinhamento. Para explorar os efeitos dessas variáveis, desenvolveu-se uma fórmula analítica. O método é aplicável a diversos tipos de juntas estriadas, como juntas com múltiplos componentes.
Apesar da dificuldade em calcular a rigidez do acoplamento por estrias, é possível modelar o contato entre os dentes do eixo e o cubo utilizando uma abordagem analítica. Essa abordagem auxilia na determinação de grandezas-chave da operação do acoplamento, como pressões de pico de contato, momentos de reação e momento angular. Ela permite obter resultados precisos para acoplamentos por estrias e é adequada tanto para análises de vibração torsional quanto para análises de vibração estrutural.
Em modelos dinâmicos, assume-se geralmente que a rigidez do acoplamento estriado é rígida. No entanto, diversos fenômenos dinâmicos associados às juntas estriadas devem ser considerados em modelos de alta fidelidade da transmissão. Para isso, propõe-se uma formulação analítica geral de rigidez baseada em um modelo semi-analítico de distribuição de carga na junta estriada. A matriz de rigidez resultante contém valores de rigidez radial e de inclinação, bem como rigidez torsional. A análise é ainda simplificada com o método de inversão por blocos.
É essencial considerar a vibração torsional de um sistema de transmissão de potência antes de selecionar o acoplamento. Uma análise precisa da vibração torsional é crucial para a segurança do acoplamento. Este artigo também discute estudos de caso de desgaste de eixos estriados e falhas induzidas por torção. A discussão concluirá com o desenvolvimento de um método robusto e eficiente para simular esses problemas em cenários reais.
Efeito do desalinhamento da estria no acoplamento rotor-espinha
Neste estudo, investiga-se o efeito do desalinhamento da spline no acoplamento rotor-spline. Analisam-se o limite de estabilidade e o mecanismo de instabilidade do rotor. Constatou-se que a força de engrenamento de um acoplamento spline desalinhado aumenta de forma não linear com a espessura da spline. Os resultados demonstram que o desalinhamento é responsável pela instabilidade do sistema de acoplamento rotor-spline.
Um desalinhamento intencional da estria é introduzido para obter um ajuste por interferência e folga zero. Isso leva a uma distribuição desigual da carga entre os dentes da estria. Um desalinhamento adicional de 50 µm na estria pode resultar na falha do acoplamento rotor-estria. A tensão máxima de tração na raiz desloca-se para a esquerda sob essa condição.
O desalinhamento positivo das estrias aumenta o desalinhamento do engrenamento. Por outro lado, o desalinhamento negativo das estrias não tem efeito. O desalinhamento das estrias no sentido horário é oposto ao do sentido anti-horário. A área de maior contato desloca-se do centro para a esquerda. Em ambos os casos, o engrenamento fica desalinhado devido à deflexão e inclinação da engrenagem sob carga.
Essa variação da superfície do dente é medida como a mudança na folga no plano transversal. Os valores de folga radial e axial são os mesmos, enquanto a diferença entre os dois é menor. Além da força de atrito, a folga axial das estrias é a mesma, o que aumenta o desalinhamento da engrenagem. Portanto, o mesmo procedimento pode ser usado para determinar a força de atrito de um acoplamento rotor-estria.
O desalinhamento da malha de engrenagem influencia o desempenho do acoplamento rotor-espiga. Esse desalinhamento altera a distribuição da malha de engrenagem e modifica as tensões de contato e flexão. Portanto, é essencial compreender os efeitos do desalinhamento em acoplamentos estriados. Utilizando um sistema simplificado de par de engrenagens helicoidais, Hong et al. examinaram a distribuição de carga ao longo da interface do dente da estria. Esse desalinhamento causou uma alteração no padrão de contato do flanco. Os dentes desalinhados apresentaram deflexão sob carga e desenvolveram um momento de inclinação na engrenagem.
O efeito do desalinhamento das estrias em acoplamentos rotor-estriação é minimizado por meio de um mecanismo que reduz a folga. O mecanismo compreende elementos macho e fêmea com estrias interconectadas. Um dos elementos é formado por dois segmentos com estrias alinhados coaxialmente, cujas superfícies terminais são moldadas para se engatarem em relação deslizante. O dispositivo de conexão aplica cargas axiais a esses segmentos, fazendo com que girem um em relação ao outro.
Editor por czh 2023-02-15
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