Programinė įranga pavarų dėžei kurti
„FVA-Workbench“ yra neutrali gamintojo priemonė imituoti ir apskaičiuoti
perdavimo sistemos. Trumpėjant produktų kūrimo ciklams, galingas modeliavimas
metodai ir skaičiavimo algoritmai tampa vis svarbesni. „FVA-Workbench“ vyraujantys analitiniai metodai leidžia greitai ir patikimai išspręsti visus svarbius klausimus, susijusius su pavaros technologija. Kūnų, kurių negalima tiksliai apibūdinti analitiškai, rezultatai papildomi tinkamais skaitmeniniais metodais. Intuityvūs „FVA-Workbench“ modeliavimo metodai garantuoja nuoseklių, galiojančių ir pagamintų pavarų modeliavimą kiekvieną kartą.
Skaičiavimus parengė, išanalizavo ir patvirtino mokslinių tyrimų projektuose
„Forschungsvereinigung Antriebstechnik eV“ (FVA, pavarų technologijos tyrimų asociacija). Per narių įnašus ir viešąjį finansavimą FVA gali kasmet organizuoti 17 milijonų eurų mokslinių tyrimų projektuose pirmaujančiuose Vokietijos universitetuose, katedrose ir mokslo įstaigose. „FVA-Workbench“ tarnauja kaip žinių platforma, leidžianti FVA tyrimų projektų prieinamumą ir prieinamumą visiems inžinieriams. Nebereikia perskaityti ir ištirti daugybės mokslinės dokumentacijos puslapių, todėl novatoriškų pavarų dėžių kūrimas yra žymiai efektyvesnis ir patogesnis vartotojui.
Šiame straipsnyje bus paaiškintas išsamus „FVA-Workbench“ riedėjimo guolių apskaičiavimas, atsižvelgiant į ritininių guolių profiliavimą.
Ritininių guolių profiliavimas
Ritininiuose guoliuose yra linijinis kontaktas tarp riedėjimo elementų ir važiuojamosios dalies. Jei riedėjimo elementai yra visiškai cilindriniai (cilindriniai ritininiai guoliai) arba siaurėjantys (kūginiai ritininiai guoliai), tai sukelia vietines slėgio smailes, kai riedėjimo elementų galinė pusė liečiasi su bėgių keliu (1a pav.). Tai gali sukelti vietinių duobių pažeidimus šiose vietose (2 pav.). Siekiant išvengti šių slėgio smailių, ritininiai guoliai visada projektuojami profiliuojant išilginę ritinio ašį (1b pav.). Be to, kad būtų išvengta didelių kraštų įtempių, profiliavimas taip pat turi įtakos šiems kriterijams:
Maksimalus kontaktinis slėgis riedėjimo ir važiavimo keliu, ypač pakreipus
Modifikuotas etaloninio reitingo laikas pagal / 2 /
Pakreipimas ir nuleidimo standumas
Cilindriniai ir kūginiai ritininiai guoliai paprastai turi logaritminį profilį pagal / 2 /. Tačiau tikrasis profilio gylis ir forma gali smarkiai skirtis, ir jį nustato gamintojas, remdamasis turimomis žiniomis apie kiekvieną guolių tipą. Norint atsižvelgti į skirtingų profilių įtaką aukščiau išvardytiems kriterijams guolio projektavimo etape, „FVA-Workbench“ suteikia galimybę pritaikyti profilį kiekvienam atskiram ritininiam guoliui. Be iš anksto nustatytų profilio formų, taip pat gali būti apibrėžtos profilio kreivės, kurias pateikia guolio gamintojas arba kurios remiasi matavimais. Todėl, renkantis galutinį guolio variantą, kritiniais atvejais rekomenduojama kreiptis į guolių gamintoją.
Skaičiavimo pavyzdys
Įvairių profilių įtaka bus pademonstruota, naudojant 3 pav. Pavaizduotą NJ 230 variklio pusės išėjimo veleno guolio iš pavarų dėžės apskaičiavimą. Apskaičiuojami trys skirtingi guolio profilio variantai:
32 μm logaritminis profilis (atitinka / 2 /)
14 μm logaritminis profilis
Nėra profilio
1 diagramoje pateikiama 3 variantų skaičiavimo rezultatų apžvalga. Visos vertės yra susijusios su atitinkamu profiliu, nurodytu / 2 / (čia: 32 μm).
Be to, slėgio pasiskirstymas išilgai volo ašies labiausiai apkrauto ritininio elemento vidiniame žiediniame kontakte yra lyginamas trims variantams, pavaizduotiems 4 paveiksle.
Iš rezultatų galima gauti šiuos teiginius:
Profiliavimas neturi reikšmingos įtakos modifikuoto įvertinimo gyvenimo skaičiavimų rezultatams (pagal ISO 281 ir guolių gamintojo katalogo skaičiavimus). Tik nedideli skirtumai gali atsirasti dėl to, kad dėl guolio standumo pokyčių sistemoje gali būti apskaičiuojamos šiek tiek kitokios laikančiosios jėgos.
Skirtingo profiliavimo specifikacija lemiamai įtakoja vietinio kontaktinio slėgio guoliuose pasiskirstymą ir didžiausią vertę. Iš kreivių, pavaizduotų 4 paveiksle, galima pamatyti, kad slėgis volo viduryje padidėja didesniu profiliavimo kiekiu. Mažiau profiliuojant, slėgio pasiskirstymas tampa tolygesnis. Tačiau šiuo atveju gali padidėti krašto įtempiai, ypač esant dideliems pasvirimo kampams.
Kadangi modifikuoto etaloninio tarnavimo laiko vertė pagal DIN 26281 grindžiama vietinio kontakto slėgio įvertinimu, čia taip pat galima pastebėti didelę įtaką nominaliojo gyvenimo vertėms kiekvienam nurodytam profiliui.
Apie FVA GmbH
FVA GmbH yra bendra VDMA įmonė („Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau“,
Mechanikos inžinerijos pramonės asociacija) ir FVA eV (pavarų technologijos tyrimų asociacija). Įkurta 2010 m., „FVA GmbH“ bendradarbiauja su aukščiausio lygio Vokietijos mokslinių tyrimų institucijomis ir pirmaujančiomis pavarų technologijos pramonės įmonėmis praktiškai pritaikydama FVA tyrimų projektuose įgytas žinias. Pagrindinės mūsų kompetencijos yra skaičiavimo ir modeliavimo programinės įrangos, skirtos pavaros technologijai, kūrimas, senų kodų struktūrų apdorojimas ir pavertimas šiuolaikinėmis programinės įrangos architektūromis, profesionalus aptarnavimas ir palaikymas, techninių seminarų ir konferencijų organizavimas.