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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Minimização da variação do erro de transmissão de pares engrenados atraves da modificação da superficie dos dentes
Title Alternative: Minimization of transmission error excitation of gear pairs through tooth surface modification
Author: Wink, Carlos Henrique
Advisor: Serpa, Alberto Luiz, 1967-
Abstract: Resumo: O ruído gerado pelos sistemas de transmissão de potência por engrenagens pode ser incomodo e algumas vezes inaceitável para o usuário. Os pares de engrenagens geram um ruído incomodo ao ouvido humano devido as suas características de intensidade e freqüência. Este ruído é proveniente principalmente da irregularidade no movimento transmitido de uma engrenagem para a outra, que é conhecida como erro de transmissão (ET). A excitação proveniente do ET pode ser reduzida modificando-se a superfície dos dentes. Embora a modelagem matemática para o cálculo do ET tenha sido bastante estudada, não se conhece um método eficaz para definir os parâmetros ótimos das modificações. Os métodos existentes usam procedimentos exaustivos para a busca da solução, ou usam procedimentos de otimização que podem resultar em modificações de difícil obtenção. Neste trabalho desenvolveu-se um método para determinar as modificações da superfície dos dentes que minimizam a excitação do ET. No método proposto as modificações são obtidas resolvendo-se um problema particular de otimização de forma com contato, através de um procedimento iterativo com uma abordagem baseada em critérios de ótimo. Os valores calculados inicialmente para as modificações da superfície são aproximados aos obtidos por funções pré-definidas, resolvendo um problema de ajuste de curva, através de um método de programação seqüencial quadrática. Isto é feito para assegurar que a solução obtida seja simples do ponto de vista de fabricação de engrenagens. A verificação do método foi feita através de exemplos numéricos com pares de engrenagens helicoidais com características geométricas distintas. Nos exemplos numéricos estudados, o método se mostrou eficaz para determinar as modificações da superfície dos dentes que minimizam a excitação do ET

Abstract: Noise that comes from geared systems can be annoying, and in some cases unacceptable by users of those systems. Gear noise is dose to pure tone, presents high amplitude, and its frequency is near to most sensitive region of human ear. Transmission error (TE) excitation is recognized as one of the main sources of gear noise and vibration. It is well-known that TE excitation can be reduced by modifying tooth surfaces. Usually, tooth modifications are defined based on trial and error methods, or based on existent gear sets. Although there are some methods to calculate TE, a simple method to define the tooth modifications that mini mize the TE excitation is still unknown. Existent methods are based on exhaustive search of solution, or based on optimization procedures that. can end up in non practical solutions. In this work, an e:ffi.cient method to determine the tooth profile modification to minimize the TE excitation was developed. The proposed method defines the optimal modifications by solving a particular shape optimization problem with contact using an iterative procedure based on aptimal criteria approach. Initial modification results are converted to pre-defined functions by solving a curve fitting problem using a sequential quadratic programming. This assuresa worthy solution from the practical engineering viewpoint. Three different helical gear pairs were used to carry out numerical analysis in order to verify the proposed method. The results af the numerical analysis showed that the proposed method is efficient in solving this kind of problem. Significant reductionas on TE excitation were achieved for all three cases of study. The optimization procedure can be used as a useful design tool for gear design and development
Subject: Engrenagens
Engrenagens - Ruído
Peças de máquinas
Automoveis - Dispositivos de transmissão
Máquinas - Projetos
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: WINK, Carlos Henrique. Minimização da variação do erro de transmissão de pares engrenados atraves da modificação da superficie dos dentes. 2007. 189p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/265034. Acesso em: 3 Jul. 2020.
Date Issue: 2007
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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