Flache Simulation

Simulation
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Hallo

Ich simuliere gerade die Kräfte, die auf ein POM-Zahnrad mit seiner Stahlachse wirken. Das Drehmoment der Achse wird über eine ebene Fläche übertragen.

Meine Studie:

  • Bei der Simulation handelt es sich um eine Baugruppe aus zwei Teilen: dem Zahnrad und der Achse
  • Das Zahnrad ist mit einer festen Verschiebung an der Außenseite des Zahnrads befestigt.
  • Zwischen den beiden zylindrischen Flächen (Achse + Zahnrad) wird ein Achsverbinder mit der Verbindungsart Sicherungsring und Passfeder platziert.
  • Auf die Achse wird ein Drehmoment von 0,2 Nm aufgebracht.

 

Ziel dieser Studie ist es, das Kunststoffzahnrad durch einen Bruch im flachen Bereich zu verstärken.

Mein Problem:

 

Wie in der Simulation gezeigt, befinden sich nur sehr wenige Spannungen auf der Höhe der flachen Stelle. Ich denke, es liegt am Stecker und der Art des Verbindungsschlüssels, der den Standort des letzteren nicht kennt. Da Sie bei diesem Steckverbinder nur zylindrische Flächen auswählen können, konnte ich den flachen Bereich nicht auswählen, daher die geringen Einschränkungen.

 

Um dieses Problem zu lösen, habe ich die Option "Schlüssel" deaktiviert, um sie durch eine Bewegung mit Ebenendruck zu ersetzen, aber die Simulation schlägt jedes Mal fehl.

 

Wenn Sie eine Lösung haben, um diese Ebenheit korrekt zu simulieren, bin ich dafür.

Vielen Dank im Voraus,

Corentin.

 

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Hallo

Persönlich würde ich damit beginnen, die Wohnung leicht zu modifizieren. Ich schlage vor, Sie erstellen einen Radius an den beiden Kanten, die sich an der Kreuzung der Achse und der Fläche befinden.
In Ihrer aktuellen Konfiguration müssen Sie eine Spannungskonzentration auf einen Punkt (die Länge der Kante) haben, die zu einem Riss der Achse in Richtung des Außendurchmessers führt. Außerdem erfolgt die Simulation statisch, dynamisch wäre es schlimmer, da je nach Belastung und Beschleunigungsgeschwindigkeit die Daten sehr unterschiedlich sind. Noch schlimmer ist es, wenn Sie bei hoher Geschwindigkeit sofortige Richtungsänderungen haben.

Können Sie das näher erläutern:
a) wie wird die Achse auf das Rad montiert (heiß, geklebt, fest eingepasst, mit welchen Toleranzen)

b) Maximale Temperatur der Baugruppe im Betrieb, da der Expansionskoeffizient zwischen zwei heterogenen Materialien nicht gleich ist. Der Stahl dehnt sich stärker aus als das POM-Laufrad, was zu erheblichen Spannungen führen kann. Die Radbohrung ist massiv (ohne Mini-Verzahnung), was bedeutet, dass nichts die Ausdehnung aufnimmt.
c) die Anzahl der Richtungsänderungen pro Minute und die Geschwindigkeit der Beschleunigung und Verzögerung beim Anhalten oder Ändern der Richtung.

Ein Blick auf das vorherige ruinierte Stück sollte meinen Standpunkt bestätigen. Wir sehen den Beginn der Stresskonzentration in Ihrer Simulation, mit den Parametern, die ich unten vorschlage, wäre es schlimmer!

Für den Konfigurationsteil schlage ich vor, dass Sie es zunächst anders machen, um den Leader und den Leader nicht zu berücksichtigen.

Setzen Sie eine feste Verbindung auf die Stirnseite des  Achsendes  (legen Sie sie nicht auf die Fläche, da dies das Ergebnis leicht verfälscht).
Wenden Sie die Kraft auf einen oder zwei Zähne des Zahnrads an, indem Sie den Drehpunkt mit einer Skizze begrenzen, die mit einer Trennlinie erstellt wurde (normalerweise ist es eine Kontaktlinie auf einem Zahn, aber wir werden nicht streiten, da es die Achsenverbindung ist, die das Problem ist).

Herzliche Grüße
 

 

 

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Vielen Dank für Ihre Antwort. In der Tat bricht die Wohnung an dieser Stelle gut, aber der Zweck dieser Simulation besteht darin, die Verbesserung einer möglichen Modifikation zu vergleichen. Auch wenn die Ergebnisse nicht perfekt sind, reicht ein Vorher/Nachher-Veränderungsvergleich aus.

Ihre Lösung, auf ein einzelnes Teil umzusteigen, funktioniert viel besser, die Simulation stimmt viel besser mit der Realität überein.

Nochmals vielen Dank und einen schönen Tag.