Kiểm nghiệm hệ số an toàn vành bánh răng mềm trong bộ truyền sóng bằng phương pháp phần tử hữu hạn
Từ khóa:
Bộ truyền bánh răng sóng, Bánh răng mềm, FEM, Ngoại lực, Chuyển vị, Hệ số an toànTóm tắt
Trong truyền động sóng, bánh răng mềm là khâu chịu lực phức tạp có ảnh hưởng quyết định đến khả năng làm việc và tuổi bền của bộ truyền. Khi chưa có các phần mềm phần tử hữu hạn, người Nga đã đưa ra các công thức để xác định hệ số an toàn của bánh răng mềm. Câu hỏi đặt ra ở đây là hệ số này sẽ thay đổi như thế nào khi ứng dụng các phần mềm theo phương pháp phần tử hữu hạn. Bài báo này có mục đích xác định ngoại lực tác dụng lên vành bánh răng mềm bằng cách thực hiện một phép ước lượng để tính toán ngoại lực, từ đó sử dụng cơ tính và ngoại lực này để định rõ hệ số an toàn của bánh răng mềm trên phần mềm phần tử hữu hạn. Các chênh lệch không đáng kể giữa cách tính truyền thống và cách tính hiện đại cho thấy sự tin cậy của cả hai cách làm. Ngày nay, với các ứng dụng rộng rãi của robot công nghiệp, sự trở lại của truyền động sóng là rất phổ biến, trong đó, bài toán đề cập ở đây là một trong những mấu chốt quan trọng khi thiết kế.
Tài liệu tham khảo
Wallace Bentley, “Sketches of Engine and Machine Details: A Reference Book for the Use of Engineers, Draughtsmen, and Mechanics, and a Text Book for Machine Construction and Drawing Classes”, Forgotten Books, ISBN13 9781330582923 (2018).
Yague-Spaude Eloy, Gonzalez-Perez Ignacio, Fuentes-Aznar Alfonso, “Stress analysis of strain wave gear drives with four different geometries of wave generator”, Meccanica, Springer Netherlands, DOI: 10.1007/s11012-020-01248-5 (2020).
F. C. Park and K. M. Lynch, “Introduction to robotics: mechanics, planning, and control”, Springer, ISSN: 05849667, (2014).
Paweł Weroński, Yi Jiang, Steen Rasmussen, “Application of molecular dynamics computer simulations in the design of a minimal self-replicating molecular machine”, Complexity, John Wiley and Sons, Volume 13, Issue 4, DOI: 10.1002/cplx.20212 (2008).
Li Shuting, “Diaphragm stress analysis and fatigue strength evaluation of the flex-spline, a very thin-walled spur gear used in the strain wave gearing”, Mechanism and Machine Theory Volume: 104 Issues: 1-16, Elsevier Science, DOI: 10.1016/j.mechmachtheory.2016.05.020, (2016).
Suk-Hwan Suh, Seong-Kyoon Kang, Dae-Hyuk Chung, Ian Stroud, “Theory and Design of CNC Systems”, Springer, DOI 10.1007/978-1-84800-336-1 (2008).
Yongshun Zhao; Xingquan Zhang; Xianbing Liu; Kazuo Yamazaki, “Geometric modeling of the linear motor driven electrical discharge machining (EDM) die-sinking process”, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Elsevier Science, DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2003.09.003 (2004).
Narayanan, G. Sankara, Vasudevan, Durairaj, “A Mathematical Model for Wire Cut Electrical Discharge Machine Parameters Using Artificial Neural Network”, Advanced Materials Research, DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.984-985.9 (2014).
Nguyễn văn Phái, Vũ văn Khiêm, “Phương pháp phần tử hữu hạn thực hành trong cơ học”, Nhà xuất bản Giáo Dục, (2001).
T. Strouboulis, K. Copps, I. Babuška, “The generalized finite element method: an example of its implementation and illustration of its performance”, International Journal for Numerical Methods in Engineering, Volume 47, Issue 8, DOI: 10.1002/(sici)1097-0207(20000320)47:8<1401::aidnme835>3.0.co;2-8 (2000).
Nguyễn Văn Phái, “Giải bài toán cơ kỹ thuật bằng chương trình Ansys”, NXB khoa học và kĩ thuật, (2003).
Đinh Bá Trụ, “Hướng dẫn sử dụng Ansys, chương trình phần mềm thiết kế mô phỏng bằng phương pháp phần tử hữu hạn”, NXB khoa học và kĩ thuật, (2000).
“Ansys và mô phỏng số trong công nghiệp bằng phần tử hữu hạn” - NXB khoa học và kĩ thuật, (2003).
G. Pintaude; F.G. Bernardes; M.M. Santos; A. Sinatora; E. Albertin, “Mild and severe wear of steels and cast irons in sliding abrasion”, Wear, Elsevier Science, Volume 267, Issue 1-4, DOI: 10.1016/j.wear.2008.12.099 (2009).
Heng Liang Zhang; Z. J. Zhang, “On-line calculation models of temperature and thermal stresses in a 2-D axis-symmetric object during heat treating”, Heat Transfer - Asian Research, John Wiley and Sons, Volume 40, Issue 6, DOI: 10.1002/htj.20359 (2011).
S. P. Srivastava, “Developments in Lubricant Technology (Srivastava/Developments in Lubricant Technology): Lubrication, Friction, and Wear”, Volume 10.1002/9781118907948, DOI: 10.1002/9781118907948.ch6 (2014).
