FEA-インテグレーション

MESYS shaft calculation または shaft system calculationでは、システムの剛性をより正確に計算するために、FEAベースの3D弾性部品を考慮することができます。 シャフト、ハウジング、遊星キャリア、またはギア本体は、3D弾性部品と見なすことができます。 シャフトとハウジングの弾性変形は、ベアリングリングの弾性変形として考慮することができます。 3D弾性部品は静的に、オプションでモーダルに縮退され、その後の荷重ケースごとの計算時間は依然として短いままです。 以下のような可能性があります。

  • シャフト、ハウジング、または遊星キャリアをSTEPまたはNastranメッシュとしてインポート
  • シャフトと遊星キャリアのパラメータ定義
  • 線形または二次の形状関数を使用して、六面体を主としてまたは四面体としてソフトウェア内でメッシュ化
  • 部品毎に1つの温度を定義でき、熱変形が考慮されます。
  • 回転軸と遊星キャリアの遠心力は、オプションで考慮することができます。
  • 重量を考慮
  • 線形縮退とオプションのモーダル縮退
  • ベアリングリングの弾性変形、オプションとして接触考慮
  • 歯車ボディの弾性変形 gear bodies
  • 3D弾性部品の境界条件の定義
  • 3D弾性部品にかかる力の定義
  • 縮退ポイントの変位の出力
  • 縮退ポイントの剛性のオプション計算
  • 変形形状の表示
  • 固有振動の3Dアニメーションやモーダル縮退と固有振動数の計算による周波数応答

弾性体の遊星キャリア

遊星キャリアの弾性変形は、ギヤの荷重分布に影響を与えるため、歯筋補正の設計時に考慮する必要があります。 遊星の傾きは、ベアリング荷重と全体的なねじり剛性にも影響します。 単純な中空シャフトを使用するよりも、正しい形状で変形をより正確に計算できます

Planet stage with elastic planet carrier

Planet carrier with deformations

遊星キャリアは、CADモデルとしてインポートするか、パラメータで定義できます。 パラメトリック遊星キャリアには、4つの基本的なバリエーションがあります。

Basic types of parametric planet carriers

弾性体ハウジング

弾性ハウジングを使用すると、サポートの剛性を静的計算および固有振動計算でより正確に考慮することができます。 固有振動数への影響は、静的変形への影響に比べてはるかに大きくなります。

Imported housing from STEP file (Courtesy RPT Tech GmbH)

Spindle test stand with elastic housing (Video)

弾性体ベアリング軌道輪

大きなベアリングの場合、弾性ベアリング軌道輪を考慮、例として、風力タービンのような:

Elastic parts with elastic bearing rings

次の例は、追加の荷重なしで外輪とハウジングの間に干渉があるホイールベアリングとピストンロッドです:

Load distribution for a wheel bearing with interference between outer ring and housing

Piston-rod with elastic bearing rings under pressure and tension

弾性体ギヤボディ

歯車ボディの弾性変形は、歯車接触の荷重分布と全体的な剛性に影響を与えます。ウエブのあるはすば歯車は、たとえば軸方向に変形する可能性があります。

Elastic gear body with helical gear

遊星歯車ステージの場合、弾性歯車ボディと弾性軸受リングの組み合わせも可能です。

Planetary stage with 3D-elastic planet, ring and carrier