Publicación: Simulation and validation of the transmission error, meshing stiffness, and load sharing of planetary spur gear transmissions
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Fecha
2024-11-15
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Elsevier
Resumen
Although the load sharing between planets of sequentially phased planetary gear transmissions has been studied in the past, the required solving techniques based on the Finite Element Method result in long time consuming and high computational cost. This limits the possibilities of undertaking extensive studies that take into consideration a high number of cases allowing optimal solutions to be sought or general conclusions drawn. In addition, the determination of the curves of transmission error, time-varying mesh stiffness, and load sharing among tooth pairs in simultaneous contact are also complicated. In this work an analytical model has been developed for the simulation of the time-varying mesh stiffness, quasi-static transmission error, and load sharing ratio between planets and tooth pairs of planetary spur gear transmissions. It is based on
similar models for external and internal spur gears previously developed and has been validated by comparison with a hybrid model based on the Finite Element Method and theoreticexperimental correlation.
Aunque el reparto de carga entre planetas de transmisiones de engranajes planetarios en fase secuencial se ha estudiado en el pasado, las técnicas de resolución requeridas basadas en el Método de Elementos Finitos resultan en un alto consumo de tiempo y un alto costo computacional. Esto limita las posibilidades de emprender estudios extensos que tengan en cuenta un alto número de casos que permitan buscar soluciones óptimas o extraer conclusiones generales. Además, la determinación de las curvas de error de transmisión, rigidez de malla variable en el tiempo y reparto de carga entre pares de dientes en contacto simultáneo también son complicadas. En este trabajo se ha desarrollado un modelo analítico para la simulación de la rigidez de malla variable en el tiempo, el error de transmisión cuasiestático y la relación de reparto de carga entre planetas y pares de dientes de transmisiones planetarias de engranajes rectos. Se basa en modelos similares para engranajes rectos externos e internos desarrollados previamente y se ha validado mediante comparación con un modelo híbrido basado en el Método de Elementos Finitos y correlación teórico-experimental.
Aunque el reparto de carga entre planetas de transmisiones de engranajes planetarios en fase secuencial se ha estudiado en el pasado, las técnicas de resolución requeridas basadas en el Método de Elementos Finitos resultan en un alto consumo de tiempo y un alto costo computacional. Esto limita las posibilidades de emprender estudios extensos que tengan en cuenta un alto número de casos que permitan buscar soluciones óptimas o extraer conclusiones generales. Además, la determinación de las curvas de error de transmisión, rigidez de malla variable en el tiempo y reparto de carga entre pares de dientes en contacto simultáneo también son complicadas. En este trabajo se ha desarrollado un modelo analítico para la simulación de la rigidez de malla variable en el tiempo, el error de transmisión cuasiestático y la relación de reparto de carga entre planetas y pares de dientes de transmisiones planetarias de engranajes rectos. Se basa en modelos similares para engranajes rectos externos e internos desarrollados previamente y se ha validado mediante comparación con un modelo híbrido basado en el Método de Elementos Finitos y correlación teórico-experimental.
Descripción
The registered version of this article, first published in “Mechanism and Machine Theory,Volume 203,2024,105800", is available online at the publisher's website: Elsevier, https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2024.105800.
Categorías UNESCO
Palabras clave
Planetary gears, Profile modification, Time-varying meshing stiffness, Load sharing, Transmission error, Engranajes planetarios, Modificación de perfil, Rigidez de malla variable en el tiempo, Compartir carga, Error de transmisión
Citación
José I. Pedrero, Javier Sánchez-Espiga, Miryam B. Sánchez, Miguel Pleguezuelos, Alfonso Fernández-del-Rincón, Fernando Viadero, Simulation and validation of the transmission error, meshing stiffness, and load sharing of planetary spur gear transmissions. Mechanism and Machine Theory,Volume 203,2024,105800,https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2024.105800.
Centro
E.T.S. de Ingenieros Industriales
Departamento
Mecánica