Thesis supervisor: György Lajos Póka
Location of studies (in Hungarian): Gyártástudomány és -technológia Tanszék Abbreviation of location of studies: GTT
Description of the research topic:
a.) Előzmények:
A fogaskerekek a kötőelemek mellett a leggyakrabban alkalmazott gépelemek. A különböző típusú fogaskerekekhez jellegzetes gyártási technológiák alakultak ki. A korszerű additív technológiák szinte korlátlan lehetőséget biztosítanak a tervezők számára, azonban szükséges az alkatrész modellje. A leggyakrabban használt fogaskerék típusoknál néhány tervező program lehetőséget kínál testmodell létrehozására. A beállítható paraméterek szám azonban korlátozott. Az egyedileg készített test- vagy felületmodellek speciális, különleges fogaskerekek korszerű technológiával történő gyártását teszik lehetővé, ezenkívül további vizsgálatokat is, például szilárdsági vizsgálatok, csúszásviszony, zaj keletkezése stb. Ezen vizsgálatok az additív technológiákhoz használt anyagok és struktúrák részletes elemzését is lehetővé teszik, elősegítve az additív technológiák fejlődését és az így készült alkatrészek elterjedését.
b.) A kutatás célja:
Felületmodell készítése párhuzamos és kitérű tengelyű fogaskerekekről. A differenciálgeometria módszereinek felhasználásával 2D és 3D burkoló görbék és felületek számításának kidolgozása. Az egyenletekkel leírt felületek feldolgozása, számítási komplexitás csökkentése, a számítások hatékonyságának növelése. A feladat komputer-algebrai szoftver vagy szimbolikus számítások elvégzésére alkalmas program segítségével végezhető el.
c.) Az elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye:
• Irodalomkutatás: párhuzamos és kitérű tengelyű fogaskerekek geometriájának elemzése. Egyenes és ferde fogú kerekek gyártási eljárásai és különböző alkalmazott alapprofilok összegyűjtése. (0,5 év)
• Burkológörbe szerkesztése párhuzamos és kitérű tengelyű fogaskerekekhez. Az alkalmazott profilkorrekciós eljárások modellezése. A szükséges differenciálgeometriai egyenletek felírása és megoldása. (0,5 év)
• A differenciálgeometriai egyenletek megoldásaként kapott görbék és felületek feldolgozása. A felületek kereskedelmi forgalomban kapható szoftverek által feldolgozható formátumba konvertálása (stl vagy step file). (1 év)
• Az elért eredmények közzététele, publikációk készítése. (1 év)
• Mintadarabok készítése és értékelése. (0,5 év)
• A disszertáció elkészítése. (0,5 év)
d.) A szükséges berendezések:
A Gyártástudomány és -technológia Tanszék a kísérletekhez szükséges összes eszközzel rendelkezik.
e.) Várható tudományos eredmények:
Új modellezési eljárások kifejlesztése rugalmasan beállítható paraméterekkel, párhuzamos és kitérő tengelyű, egyenes és ferdefogú fogaskerekekhez.
A modellek közvetlenül felhasználhatók additív gyártási technológiákhoz, továbbá egyéb elemzések (FEM, kopás, csúszás) elvégzését is lehetővé teszik.
f.) Irodalom:
[1] F.L. Litvin , Gear Geometry and Applied Theory, Cambridge University Press, New York, 1994 .
[2] Kang Jia, Junkang Guo, Shuai Zheng, Jun Hong: A general mathematical model for two-parameter generating machining of involute cylindrical gears. Applied Mathematical Modelling 75 (2019) 37–51
[3] Bálint Laczik, Peter Zentay, Richárd Horváth: A New Approach for Designing Gear Profiles using Closed Complex Equations. Acta Polytechnica Hungarica Vol. 11, No. 6, 2014
[4] Rajeev Kumar, Ranjan Kumar Mitra, Rahul Dewangan, Chintamani Mishra: Modelling and diagnosis of faults in simple bevel gear train. Wear. Volumes 524–525, 15 July 2023, 204881
[5] Wenkang Huang, Zhanwei Li, Hui Ma, Jiazan Zhu, Zimeng Liu, Hansheng Song, Haodong Hu, Xin Li, Yang Yang, Zhike Peng: A novel analytical method for meshing characteristics of spiral bevel gears considering slice coupling. Mechanism and Machine Theory, Volume 195, May 2024, 105591
Login
