1 Instytucje partnerskie w zadaniu Politechnika RzeszowskaZB 4 Opracowanie nowej, prostszej i tańszej przekładni zębatej w miejsce skomplikowanych i drogich przekładni planetarnych Lider merytoryczny Prof. dr hab. inż. Piotr Kula - PŁ Dr inż. Bogdan Kozik - PRz Instytucje partnerskie w zadaniu Politechnika Rzeszowska Politechnika Łódzka

2 Główne wyniki zrealizowanych prac badawczychSymulacje ANSYS- modyfikacje Przyjęto do obliczeń element 8-węzłowy Przyjęto materiał z uwzględnieniem nieliniowości fizycznej (wprowadzono moduł styczny i granicę plastyczności materiału). Zastosowano sklejenie utworzonych powierzchni geometrii zęba aby przy podziale na elementy skończone węzły jednej powierzchni były we "współpracy" z węzłami innej powierzchni. Przyjęto gęstszą siatkę mesh (przy bardzo gęstej siatce można zaobserwować naprężenia Hertza). Jest możliwość wprowadzenia dwóch materiałów przy podziale mesh tzn. rdzeń posiada inny materiał niż warstwa (obszar współpracy) zęba (zdjęcia pochodzą z analizy gdzie wprowadzono dwa materiały jeden dotyczy warstwy przypowierzchniowej zęba drugi zaś opisuje rdzeń zęba). Przyjęto współczynnik tarcia na poziomie (współczynnik tej wielkości nie wpływa istotnie na wynik ale jest zabiegiem kosmetycznym) Przyjęto zmodyfikowaną postać kontaktu tzn. zastosowano Pilot Node by uprościć zadanie

3 Główne wyniki zrealizowanych prac badawczychNaprężenia von Missesa dla trzy parowego zazębienia, wartość max. (wyniki w MPa)

4 Główne wyniki zrealizowanych prac badawczychPrzekładnia dwudrożna do badań opartych na zasadzie podobieństwa modelowego Założenia konstrukcyjne: Przełożenie całkowite: u=12 Maksymalna moc silnika na wejściu P= 0,2 [kW] Obroty na wejściu n1= 1200 [obr/min] Schemat przeniesienia napędu w przekładni dwudrożnej (w rozwinięciu) Schemat rozmieszczenia kół w przekładni dwudrożnej (widok od czoła)

5 Główne wyniki zrealizowanych prac badawczychModel bryłowy przekładni dwudrożnej

6 Główne wyniki zrealizowanych prac badawczychzębnik nr 1 zębnik nr 2 koło zębate Rozkład naprężeń zredukowanych [MPa], w kołach zębatych przekładni dwudrożnej uzyskany w wyniku obliczeń MES w programie Abaqus

7 Główne wyniki zrealizowanych prac badawczychModel 3D-STL przekładni podczas obróbki w programie CatalystEX

8 Główne wyniki zrealizowanych prac badawczychKoła zębate przekładni dwudrożnej

9 Główne wyniki zrealizowanych prac badawczychPomiar walcowych kół zębatych optyczną maszyną pomiarowa Venture firmy BATY Ustawienie zębnika stopnia II na stole pomiarowym Ustawienie i korekcja światła podczas pomiaru

10 Główne wyniki zrealizowanych prac badawczychSzczegółowa analiza odchyłek zarysu zębnika stopnia II Odchyłki zarysu zębnika stopnia II Współrzędnościowe metody pomiarowe pozwalają na określenie rzeczywistej dokładności modeli wykonywanych metodami szybkiego prototypowania. Poprzez pomiar i analizę parametrów geometrycznych kół zębatych można dokonać kompensacji błędów oraz wyznaczyć wartości korekcji dla urządzeń RP.

11 Główne wyniki zrealizowanych prac badawczychModel rzeczywisty przekładni dwudrożnej

12 Dane do wskaźników realizacji celów projektuPrzenośny dyfraktometr rentgenowski Proto iXRD Źródło promieniowania: lampa Cr 2 detektory PSSD Geometria: Psi/Chi Zakres kątowy 2Θ= ° Rozdzielczość: 0,01°

13 Dane do wskaźników realizacji celów projektuOprogramowanie Pomiar zawartości austenitu szczątkowego Pomiar naprężeń własnych

14 Dane do wskaźników realizacji celów projektuReferaty konferencyjne Budzik G., Kozik B., Oleksy M., Grzelka M., Dobrowolska A.: The Application of GOM Measurements for the Determination of Accuracy of Gear Casts Manufactu- red in the RT/RP Process, International Conference "Management of Technology - Step to Sustainable Production MOTSP 2011, Croatia 8-10 June 2011, Kozik B., Budzik G., Marciniec A., Dziubek T.: Geometric Accuracy of Wax Gear Models Manufacturing in RP Process, International Conference "Management of Technology - Step to Sustainable Production MOTSP 2011, Croatia 8-10 June 2011. Publikacje w czasopismach Kozik B., Budzik G., Dziubek T., Grzelka M., Tutak M.: Rapid Prototyping of wax foundry models in an incremental process,Archives of Foundry Engineering, 11, 2/2011, s , Budzik G., Kozik B., Bernaczek J, Wieczorowski M., Tutak M.: The analysis of parameters for the process of fabrication of wax foundry models for CPX3000 device, Archives of Foundry Engineering, 11, 2/2011, s. 5-8.

15 Dane do wskaźników realizacji celów projektuBudzik G: The Use of the Rapid Prototyping Method for the Manufacture and Examination of Gear Wheels, rozdział książki Rapid Prototyping, ISBN wydawnictwo INTECH - Open Acces Publisher, Prace mgr, dr, hab. otwarcie przewodu doktorskiego na PŁ Rafał Niewiedzielski: Model materiału gradientowego dla symulacji odkształceń hartowniczych. Promotor: prof. dr hab. inż. Piotr Kula

16 Dziękuję za uwagę