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Tesi etd-01282004-191527


Thesis type
Tesi di laurea vecchio ordinamento
Author
Pace, Fabrizio
email address
fabriziopace@inwind.it
URN
etd-01282004-191527
Title
Modellazione del contatto tra ingranaggi cilindrici a denti dritti
Struttura
INGEGNERIA
Corso di studi
INGEGNERIA AEROSPAZIALE
Supervisors
relatore Chiarelli, Mario Rosario
relatore Manfredi, Enrico
relatore Prof. Beghini, Marco
Parole chiave
  • hertz
  • contatto
  • ansys
  • mesh
  • testa
Data inizio appello
23/02/2004;
Consultabilità
Completa
Riassunto analitico
L'argomento della tesi consiste nello studiare il problema del contatto tra i
denti di ruote dentate ad alte prestazioni. I software utilizzati per la model-
lazione delle geometrie sono stati l'ANSYS e l'HELICAL 2D. Per velocizzare
i tempi di calcolo le analisi sono state effettuate in 2D, per cui i risultati pos-
sono essere considerati validi solo nelle zone dove valgono la proprietà di plane
strain, cioè nelle sezioni centrali dei denti di ruote suffcientemente larghe.
Il primo obiettivo della tesi è stato quello di analizzare il problema del
contatto rifacendosi ad una geometria piµu semplice e quindi più veloce da
studiare rispetto a quella dei denti. E' stato possibile utilizzare questo meto-
do grazie al fatto che per le geometrie analizzate sono soddisfatte le ipotesi di
Hertz. Grazie a questa teoria infatti due differenti geometrie possono essere
confrontate in termini di pressioni di contatto.
Il capitolo 1 introduce il problema del contatto in generale tra due su-
perfici da punto di vista teorico, facendo opportune ipotesi. Viene inoltre
mostrato come possa essere utilizzata una teoria semplificata quale la teoria
di Hertz.
Il capitolo 2 dimostra come sia possibile ricondursi al caso del contat-
to tra due cilindri sfruttando anche ulteriori ipotesi semplificative, quali la
simmetria assiale ed il modello cilindro-piano.
Il capitolo 3 si occupa di sfruttare il modello cilindro-piano per trovare
una forma di mesh che garantisca una buona precisione rispetto ai valori di
2 Introduzione
Hertz e che non sia troppo onerosa in termini di tempo di calcolo.
Il capitolo 4 è in realtà un'analisi a posteriori perchµe sfrutta le analisi
sulle ruote illustrati nel capitolo 5. Si vuole dimostrare come, introducendo
un parametro ¹ di confronto tra i modelli cilindro-piano e delle ruote dentate,
non si raggiungano mai le condizioni critiche che non rendono più valida la
teoria di Hertz.
Il capitolo 5 mostra l'applicazione della mesh trovata precedentemente
al modello in ANSYS delle ruote dentate cilindriche a denti dritti 80-80.
Per rendere valido questo modello, i risultati delle analisi in termini di ten-
sioni e deformazioni sono stati confrontati con quelli forniti dal software
HELICAL2D, specializzato nella modellazione delle ruote dentate.
Il capitolo 6 mostra il fenomeno dell'incremento dei valori massimi del-
la pressione di contatto dovuto alla forte curvatura presente nelle zone di
raccordo alla testa dei denti.
In appendice sono mostrati sia il metodo con cui si introduce il fenomeno
del contatto in ANSYS, sia il codice realizzato con questo programma che
crea la geometria delle ruote, applica i carichi e fornisce i risultati.
File