Analytical and numerical tooth contact analysis (TCA)‎ of standard and modified involute profile spur gear

Other Title(s)

تحليل تلامس الأسنان نظريا و عدديا للتروس الصماء التقليدية و المعدلة ذات الجانبية الالتفافية

Joint Authors

Hammud, Nusayr Rashid
Abd Allah, Muhammad Qasim

Source

Journal of Engineering

Issue

Vol. 22, Issue 3 (31 Mar. 2016), pp.111-128, 18 p.

Publisher

University of Baghdad College of Engineering

Publication Date

2016-03-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

18

Main Subjects

Mechanical Engineering

Topics

Abstract AR

من بين كل عناصر النقل الميكانيكية المعروفة لا تزال المسننات تلعب دورا مهيمنا خاصة في الأعمال الثقيلة مقدمة أداء استثنائي تحت الظروف المتطرفة و هو سبب كثرة الأبحاث المركزة على تحسين مقاومتها لأداء دورها على أكمل وجه.

يعتبر توزيع اجهادات التلامس في الأسنان واحدا من أهم العوامل المحددة لحياة المسنن و أداؤه و كفاءته و مجال تطبيقه لذلك تم تحريه بعناية للمسننات ذات الجانبية المنهجية و منح الكثير من الاهتمام لأشكال الأسنان المعدلة.

الهدف من هذا العمل هو تحري تأثير زاوية الضغط و نسبة التحويل و معامل التصحيح على القيمة العظمى لإجهاد التلامس و الحناية و توزيع الإجهادات الرئيسية للمسننات الصماء المتناظرة و غير المتناظرة.

اعتمد التحليل النظري معادلات (Hertz) لحساب إجهاد التلامس و توزيعه و عرض منطقة التلامس بينما اعتمد الحل العددي برنامج Ansys النسخة الخامسة عشر لإيجاد الاجهادات باستخدام خوارزمية (Lagrange- penalty).

أهم النقاط المثمرة التي ينبغي ملاحظتها أن زيادة زاوية الضغط و نسبة السرع تميل لتقليل كل إجهادات المسننات التقليدية و إن الأسنان معدلة الشكل ذات زاوية تحميل اكبر من نظيرتها غير المحملة تتصرف بشكل أفضل من الأسنان المتناظرة فيما يخص تقليل الإجهادات.

Abstract EN

Among all the common mechanical transmission elements, gears still playing the most dominant role especially in the heavy duty works offering extraordinary performance under extreme conditions and that the cause behind the extensive researches concentrating on the enhancement of its durability to do its job as well as possible.

Contact stress distribution within the teeth domain is considered as one of the most effective parameters characterizing gear life, performance, efficiency, and application so that it has been well sought for formal gear profiles and paid a lot of attention for moderate tooth shapes.

The aim of this work is to investigate the effect of pressure angle, speed ratio, and correction factor on the maximum contact and bending stress value and principal stresses distribution for symmetric and asymmetric spur gear.

The analytical investigation adopted Hertz equations to find the contact stress value, distribution, and the contact zone width while the numerical part depends on Ansys software version 15, as a FE solver with Lagrange and penalty contact algorithm.

The most fruitful points to be noticed are that the increasing of pressure angle and speed ratio trends to minimize all the induced stresses for the classical gears and the altered teeth shape with larger loaded side pressure angle than the unloaded side one behave better than the symmetric teeth concerning the stress reduction.

American Psychological Association (APA)

Hammud, Nusayr Rashid& Abd Allah, Muhammad Qasim. 2016. Analytical and numerical tooth contact analysis (TCA) of standard and modified involute profile spur gear. Journal of Engineering،Vol. 22, no. 3, pp.111-128.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-685512

Modern Language Association (MLA)

Hammud, Nusayr Rashid& Abd Allah, Muhammad Qasim. Analytical and numerical tooth contact analysis (TCA) of standard and modified involute profile spur gear. Journal of Engineering Vol. 22, no. 3 (Mar. 2016), pp.111-128.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-685512

American Medical Association (AMA)

Hammud, Nusayr Rashid& Abd Allah, Muhammad Qasim. Analytical and numerical tooth contact analysis (TCA) of standard and modified involute profile spur gear. Journal of Engineering. 2016. Vol. 22, no. 3, pp.111-128.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-685512

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendices : p. 119-128

Record ID

BIM-685512