An analytical solution for the maximum tensile stress and stress concentration factor investigations for standard, asymmetric fillets, asymmetric pressure angle and profile shifted helical and spur gears
Other Title(s)
حل تحليلي رياضي لأقصى إجهاد شد و التحقيقات الخاصة بمعامل تركيز الإجهاد للتروس الحلزونية و العدلة ذات الاسنان القياسية، ذات شرائح جذر سن غير متناظرة، ذات زاويا ضغط غير متناظرة و ذات ملف جانبيات مصحح
Joint Authors
Source
Issue
Vol. 26, Issue 7 (31 Jul. 2020), pp.217-237, 21 p.
Publisher
University of Baghdad College of Engineering
Publication Date
2020-07-31
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
21
Main Subjects
Topics
- Numerical analysis
- Computer-aided design
- Finite element method
- Autonomic dysreflexia
- Analytical approach
Abstract AR
يقدم هذا البحث طريقة تحليلية مطورة لإيجاد إجهاد الشد الاسمي و الاقصى و تحديد معامل تركيز الإجهاد و فحصه.
تمت إعادة صياغة المعادلات البارامترية الخاصة بشرائح الأسنان المصممة و أبعاد التروس لتأخذ في نظر الاعتبار انصاف اقطار شرائح السن غير المتماثلة، زاويا الضغط غير المتماثلة و تصحيحات الجانبية غير القياسية.
تم تطوير تقنية تحليلية مطورة من أجل تحديد أضعف قسم للأسنان ذات انصاف اقطار شرائح بكرية الشكل وغير متناظرة و زاوية ضغط غير متناظرة و تصحيح جانبيات للتروس الحلزونية و العدلة.
علاوة على ذلك، تم اشتقاق معادلة تحليلية لإيجاد زاوية تحميل الأسنان عند أي مسافة نصف قطرية على المقطع الجانبي من المسننات و التروس الحلزونية و العدلة (مع مراعاة تأثير عامل تصحيح الجانبيات).
بالإضافة إلى ذلك، تم أجراء الحل العددي لإيجاد قيم أقصى إجهاد الشد و معامل تركيز الإجهاد للتحقق من الطريقة التحليلية باستخدام برنامج التحليل بمساعدة الكمبيوتر بطريقة العناصر المحددة (ANSYS الإصدار 18.
1).
تمت مقارنة النتيجة التحليلية و العددية ووجدت نتائج المقارنة بأنها قريبة جدًا.
تم العثور على الطريقة الأكثر فاعلية لتقليل معامل تركيز الإجهاد باستخدام الأسنان غير المتماثلة ذات زاوية الضغط غسر محملة منخفضة و زاوية ضغط ذات قيم عالية للجانب المحمل مع معامل نصف قطر شرائح جذر السن عالية القيمة للجانب المحمل من السن.
Abstract EN
This research introduces a developed analytical method to determine the nominal and maximum tensile stress and investigate the stress concentration factor.
The required tooth fillets parametric equations and gears dimensions have been reformulated to take into account the asymmetric fillets radiuses, asymmetric pressure angle, and profile shifting non-standard modifications.
An analytical technique has been developed for the determination of tooth weakest section location for standard, asymmetric fillet radiuses, asymmetric pressure angle and profile shifted involute helical and spur gears.
Moreover, an analytical equation to evaluate gear tooth-loading angle at any radial distance on the involute profile of spur and helical gears, (taking into account the effect of profile shift factor) has been derived.
In addition, numerical solution for the evaluation of the maximum fillet tensile stress and the combined tensile stress concentration factor for the verification of the analytical method using computer-aided engineering software (ANSYS Version 18.
1).
The analytical and FE result have been compared and found to be very close.
The most effective method for reducing the stress concentration factor have been found by applying negative profile shifting on asymmetric tooth with lower unloaded pressure angle and high loaded pressure angle and fillet radius, which can lead to an enhancement percentage of (20%) when using a (35o/20o) asymmetric spur gear of a (24) teeth number with a shift factor of (-0.
3mo) compared with standard (20o) one.
American Psychological Association (APA)
Tuman, Ahmad Ali& Abd Allah, Muhammad Qasim. 2020. An analytical solution for the maximum tensile stress and stress concentration factor investigations for standard, asymmetric fillets, asymmetric pressure angle and profile shifted helical and spur gears. Journal of Engineering،Vol. 26, no. 7, pp.217-237.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-972867
Modern Language Association (MLA)
Tuman, Ahmad Ali& Abd Allah, Muhammad Qasim. An analytical solution for the maximum tensile stress and stress concentration factor investigations for standard, asymmetric fillets, asymmetric pressure angle and profile shifted helical and spur gears. Journal of Engineering Vol. 26, no. 7 (Jul. 2020), pp.217-237.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-972867
American Medical Association (AMA)
Tuman, Ahmad Ali& Abd Allah, Muhammad Qasim. An analytical solution for the maximum tensile stress and stress concentration factor investigations for standard, asymmetric fillets, asymmetric pressure angle and profile shifted helical and spur gears. Journal of Engineering. 2020. Vol. 26, no. 7, pp.217-237.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-972867
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references : p. 237
Record ID
BIM-972867