تحلیل تماسی-ضربه¬ای سیستم¬های روتوری چرخدنده¬¬ای

در این مقاله، یک فرمولاسیون اجزاء محدود برای تحلیل رفتار تماسی-ضربه¬ای سیستم¬های روتوری چرخدنده¬ای به علاوه تحلیل ارتعاشات چرخشی، عرضی و محوری بین چرخدنده¬های سیستم¬های مذکور در سرعت¬های بالای چرخشی، ارائه شده است. یک المان چرخدنده¬ای ضربه¬ای برای مدل¬سازی رفتار تماسی-ضربه¬ای بین چرخدنده¬ها ارائه شده و روش عددی آن مورد بحث قرار گرفته است. یک ایده اندازه¬گیری جابجایی نسبی به منظور اندازه¬گیری پارامتر ارتعاشی برای آزمایش کنتراست(مقایسه) در سیستم¬های چرخان سرعت بالای چرخدنده¬ای پیشنهاد گردیده است. معادلات حرکت به صورت تکرار در هر بازه زمانی تا رسیدن مقدار نیروی نابالانسی به یک تلورانس قابل قبول استخراج و حل شده¬اند. بر اساس روش پیشنهادی، یک برنامه کامپیوتری، به نام GEARS، نوشته شده است. رفتار تماسی-ضربه¬ای سیستم¬های روتوری چرخدنده-ای، مخصوصا تحت سرعت چرخشی بالا به عنوان مثال¬های عددی، که به منظور اثبات موثر بودن روش پیشنهادی می¬باشد، تحلیل شده است.

In this paper, a finite element formulation, used to analyze the contact-impact behavior of geared rotor systems coupled
with the rotational, lateral, and axial vibrations between gears at high rotational speeds, has been developed. A gear impact
element to model the contact-impact behavior between gears has been developed and its numerical method is discussed.
A relative displacement measurement idea has been proposed to measure vibration parameter for contrast experiment in
high rotational geared system. The equations of motion are derived and solved iteratively during each time increment until
the unbalanced force decrease to an acceptable tolerance level. Based on the proposed method, an analysis program,
GEARS, has been developed. The contact-impact behavior of geared rotor systems is analyzed especially under high
rotational speed condition as numerical examples, which are demonstrated to show the effectiveness of the proposed
method.