Modification of the Tooth Geometry of a Polymer GEAR with a Straight Tooth Line to Adjust the Torque Transmission Capability in One Direction Only
Piotr Strojny
a:1:{s:5:"en_US";s:32:"Rzeszow University of Technology";}Abstract
This paper describes a methodology for modifying a tooth for the ability to transmit torque in one direction only. It presents two methods (analytical and numerical) of tooth mass reduction while maintaining functional features of the whole transmission. The results of the above mentioned methodology are presented on the example of a mass-produced transmission.
Keywords:
gears, tooth strength, tooth geometry modification, topological optimization, kinetic simulationsSupporting Agencies
References
BERCZYŃSKI S., GRZĄDZIEL Z., RUKOWICZ S. 2016. Analiza porównawcza naprężeń kontaktowych w zazębieniu przekładni zębatej napędu wału rozrządu silnika Sulzer RTA48T-B. Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie, 10(82). Google Scholar
BRAUER J. 2002. Analytical geometry of straight conical involute gears. Mechanism and Machine Theory, 37. Google Scholar
BRECHER C., ROTHLINGSHOFER T., GORGELS C. 2009. Manufacturing simulation of beveloid gears for the use in a general tooth contact analysis software. Production Engineering, 3(1): 103-109. Google Scholar
CHERNETS M. 2019. Method of calculation of tribotechnical characteristics of the metal-polymer gear, reinforced with glass fiber, taking into account the correction of tooth. Eksploatacja i Niezawodność, 21(4). Google Scholar
DEPTULA A., PARTYKA M.A. 2018. Application of complex game-tree structures for the Hsu graph in the analysis of automatic transmission gearboxes. Journal of Machine Engineering, 18(4). Google Scholar
Dupont. 2021. Delrin® 500P NC010 ACETAL RESIN POM. https://dupont.materialdatacenter.com/en/products/datasheet/SI/Delrin%C2%AE%20500P%20NC010 (access: 20.09.2021). Google Scholar
DZIAMA A., MICHNIEWICZ M., NIEDŹWIEDZKI A. 1995. Przekładnie zębate. Ed. 2. PWN, Warszawa. Google Scholar
DZIUBEK T. 2018. Application of coordination measuring methods for assessing the performance properties of polymer gears. Polimery, 63(1). Google Scholar
HOMIK W., POŁOWNIAK P. 2012. Podstawy konstrukcji maszyn – wybrane zagadnienia. Wydawnictwo Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów. Google Scholar
KIŃSKI W., SOBIESKI W. 2020. Geometry extraction from gcode files destined for 3d printers. Technical Sciences, 23(2). Google Scholar
KISSsoft. 2021. https://www.kisssoft.com/en (access: 20.09.2021). Google Scholar
KLINGELNBERG. 2021. https://www.klingelnberg.de (access: 20.09.2021). Google Scholar
KOLLEK W., OSIŃSKI P., RUTAŃSKI J. 2015. Wpływ zerowego luzu bocznego w zazębieniu na właściwości akustyczne pomp zębatych. Napędy i Sterowanie, 1. Google Scholar
KROL O., SOKOLOV V. 2021. Selection of worm gearing optimal structure for machine rotary table. Diagnostyka, 22(1). Google Scholar
KURMAZ L.W., KURMAZ O.L. 2016. Projektowanie węzłów i części maszyn. Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce. Google Scholar
LARSSON R. 2016. Methodology for Topology and Shape Optimization: Application to a Rear Lower Control Arm. Chalmers University of Technology, Goeteborg. Google Scholar
MAZANEK E. 2012. Przyklady obliczen z podstaw konstrukcji maszyn. Część druga. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa. Google Scholar
MUMINOVIC A.J., COLIC M., MESIC E., SARIC I. 2020. Innovative design of spur gear tooth with infill structure. Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences, 68(3). Google Scholar
Narzędzia profesjonalne EU. 2021. https://www.narzedziaprofesjonalne.eu/pl/p/Frez-monolityczny-LSM0202T-2%2C0-PAFANA-/2368 (access: 20.09.2021). Google Scholar
OCHĘDUSZKO K. 1985. Koła zębate. Ed. 8. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa. Google Scholar
OSIŃSKI P. 2017. Pompy zębate o obniżonym poziomie emisji hałasu. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław. Google Scholar
OSIŃSKI P., BURY P., CIEŚLICKI R., LOREK L. 2018. Badania trwałościowe niskopulsacyjnej pompy zębatej. Napędy i Sterowanie, 11. Google Scholar
PETR K., DYNYBYL V. 2014. Optimization of gear-mesh single-stage gearbox for regional trains by FEM. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej. Transport, 84. Google Scholar
POŁOWNIAK P., SOBOLAK M., MARCINIEC A. 2020. Modelowanie wyjścia zwoju ślimaka globoidalnego z użyciem modyfikacji linii zęba. Przegląd Mechaniczny, 12. Google Scholar
RATAJCZYK E. 2005. Współrzędnościowa technika pomiarowa, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa. Google Scholar
SHAH C., THIGALE S., SHAH R. 2019. Optimizing weight of a Gear using Topology Optimization. International Journal of Science. Engineering and Technology Research (IJSETR), 7(6). Google Scholar
SUN K., WANG G., LU Y. 2019. Optimization method of bevel gear reliability based on genetic algorithm and discrete element. Eksploatacja i Niezawodność, 21(2). Google Scholar
TAVČAR J., ČERNE B., DUHOVNIK J., ZORKO D. 2021. A multicriteria function for polymer gear design optimization. Journal of Computational Design and Engineering, 8(2): 581–599. Google Scholar
TWARDOCH K. 2014. Cyfrowe modelowanie geometryczne zarysu zębów z zastosowaniem metodologii CAD. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej. Transport, 82. Google Scholar
TYMCZYSZYN J. 2020. The analysis of the gear’s geometry measurement with various measuring systems. Technologia i Automatyzacja Montażu, 3. Google Scholar
WRÓBEL I., RYSIŃSKI J. 2012. Analiza strukturalna koła zębatego o rzeczywistym kształcie. Mechanik, 85(2), CD. Google Scholar
Zelmer. 2021. ZMM4045B. https://zelmer.pl/produkt/zmm4045b/ (access: 20.09.2021). Google Scholar
a:1:{s:5:"en_US";s:32:"Rzeszow University of Technology";}
