Shaping the tooth profile of elliptical gear with the involute ellipse curve
Description
Non-circular gears (NCGs) with the advantage of compactness and simple mechanical structure in creating transmitters with variable gear ratios in the industry, so this is a topic that is being studied by many scientists. However, up to now the research usually focuses on NCGs with tooth profile that is an involute circle called involute tooth profile, while other curves have not been applied in the design of the non-circular gears. In this paper, the author proposes to apply the involute ellipse curve in shaping the tooth profile of the pair of elliptical gears with a rack cutter. A rack cutter with tooth profiles is trapezoidal weight is determined from the involute ellipse curve selected as the NCGs teeth. In order not to undercut and tip sharpening when shaping the gear, two algorithms for correcting the base ellipse according to the even distribution of teeth on the gear and undercutting avoidance condition are performed. A numerical computational software module is written according to the theory and the algorithm is implemented to explore the different cases in the design process. The results of this study show that the teeth are evenly distributed over the entire circumference of the ring elliptical gear, overcoming the phenomenon of uneven teeth in geometry and size when using the involute of a circle as other studies have shown. Also, with the tooth profile that is involute ellipse curve, the pressure angle is increased to improve efficiency the transmission capacity of a pair of gears. Therefore, this is the advantage of the new profile in creating variable automatic transmission for different script applications in industries such as the automotive industry or modern medical equipment.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
التروس غير الدائرية (NCGs) مع ميزة الاكتناز والهيكل الميكانيكي البسيط في إنشاء أجهزة إرسال بنسب تروس متغيرة في الصناعة، لذلك هذا موضوع يدرسه العديد من العلماء. ومع ذلك، حتى الآن، يركز البحث عادة على الخلايا السرطانية غير المعدية مع ملف تعريف الأسنان الذي هو دائرة ملتوية تسمى ملف تعريف الأسنان الملتوية، في حين لم يتم تطبيق منحنيات أخرى في تصميم التروس غير الدائرية. في هذه الورقة، يقترح المؤلف تطبيق منحنى القطع الناقص المنحني في تشكيل قطاع الأسنان لزوج من التروس الإهليلجية باستخدام قاطع رف. قاطع الرف مع ملامح الأسنان هو وزن شبه منحرف يتم تحديده من منحنى القطع الناقص الذي تم اختياره كأسنان NCGs. من أجل عدم تقويض وشحذ الطرف عند تشكيل الترس، يتم إجراء خوارزميتين لتصحيح القطع الناقص الأساسي وفقًا للتوزيع المتساوي للأسنان على الترس وتقليل حالة تجنب القطع. تتم كتابة وحدة برمجية حسابية رقمية وفقًا للنظرية ويتم تنفيذ الخوارزمية لاستكشاف الحالات المختلفة في عملية التصميم. تظهر نتائج هذه الدراسة أن الأسنان موزعة بالتساوي على كامل محيط الترس البيضاوي الحلقي، مما يتغلب على ظاهرة الأسنان غير المستوية في الهندسة والحجم عند استخدام انحناء الدائرة كما أظهرت دراسات أخرى. أيضًا، مع منحنى القطع الناقص المنحني، يتم زيادة زاوية الضغط لتحسين كفاءة قدرة نقل زوج من التروس. لذلك، هذه هي ميزة الملف الشخصي الجديد في إنشاء ناقل حركة أوتوماتيكي متغير لتطبيقات النصوص المختلفة في صناعات مثل صناعة السيارات أو المعدات الطبية الحديثة.Translated Description (French)
Les engrenages non circulaires (NCG) avec l'avantage de la compacité et de la structure mécanique simple dans la création d'émetteurs avec des rapports d'engrenage variables dans l'industrie, c'est donc un sujet qui est étudié par de nombreux scientifiques. Cependant, jusqu'à présent, la recherche se concentre généralement sur les nCG avec un profil de dent qui est un cercle involutif appelé profil de dent involutif, tandis que d'autres courbes n'ont pas été appliquées dans la conception des engrenages non circulaires. Dans cet article, l'auteur propose d'appliquer la courbe elliptique en développante dans la mise en forme du profil de dent de la paire d'engrenages elliptiques avec un couteau à crémaillère. Une fraise à crémaillère avec des profils de dents dont le poids trapézoïdal est déterminé à partir de la courbe d'ellipse développante sélectionnée comme dents NCG. Afin de ne pas contre-dépouiller et d'affûter la pointe lors de la mise en forme de l'engrenage, deux algorithmes de correction de l'ellipse de base en fonction de la répartition uniforme des dents sur l'engrenage et de la condition d'évitement de la contre-dépouille sont effectués. Un module logiciel de calcul numérique est écrit selon la théorie et l'algorithme est mis en œuvre pour explorer les différents cas dans le processus de conception. Les résultats de cette étude montrent que les dents sont réparties uniformément sur toute la circonférence de l'engrenage elliptique annulaire, surmontant le phénomène de dents inégales en géométrie et en taille lors de l'utilisation de la développante d'un cercle comme d'autres études l'ont montré. De plus, avec le profil de dent qui est une courbe elliptique en développante, l'angle de pression est augmenté pour améliorer l'efficacité de la capacité de transmission d'une paire d'engrenages. Par conséquent, c'est l'avantage du nouveau profil dans la création d'une transmission automatique variable pour différentes applications de script dans des industries telles que l'industrie automobile ou les équipements médicaux modernes.Translated Description (Spanish)
Engranajes no circulares (NCG) con la ventaja de la compacidad y la estructura mecánica simple en la creación de transmisores con relaciones de transmisión variables en la industria, por lo que este es un tema que está siendo estudiado por muchos científicos. Sin embargo, hasta ahora la investigación suele centrarse en los NCG con perfil de diente que es un círculo evolvente llamado perfil de diente evolvente, mientras que otras curvas no se han aplicado en el diseño de los engranajes no circulares. En este artículo, el autor propone aplicar la curva de elipse evolvente en la conformación del perfil del diente del par de engranajes elípticos con un cortador de cremallera. Un cortador de cremallera con perfiles de dientes de peso trapezoidal se determina a partir de la curva de elipse evolvente seleccionada como los dientes NCGs. Para no socavar y afilar la punta al dar forma al engranaje, se realizan dos algoritmos para corregir la elipse base de acuerdo con la distribución uniforme de los dientes en el engranaje y la condición de evitación de socavación. Se escribe un módulo de software computacional numérico de acuerdo con la teoría y se implementa el algoritmo para explorar los diferentes casos en el proceso de diseño. Los resultados de este estudio muestran que los dientes se distribuyen uniformemente por toda la circunferencia del engranaje elíptico anular, superando el fenómeno de dientes desiguales en geometría y tamaño al utilizar la evolvente de un círculo como han demostrado otros estudios. Además, con el perfil de diente que es la curva de elipse evolvente, se aumenta el ángulo de presión para mejorar la eficiencia de la capacidad de transmisión de un par de engranajes. Por lo tanto, esta es la ventaja del nuevo perfil en la creación de transmisión automática variable para diferentes aplicaciones de script en industrias como la industria automotriz o equipos médicos modernos.Files
1139.pdf
Files
(2.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:eede27a491b28d09507cd2ed248dfa39
|
2.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تشكيل شكل الأسنان للعتاد الإهليلجي مع منحنى القطع الناقص المحاذي
- Translated title (French)
- Façonner le profil des dents de l'engrenage elliptique avec la courbe elliptique en développante
- Translated title (Spanish)
- Dar forma al perfil del diente del engranaje elíptico con la curva de elipse evolvente
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4361799956
- DOI
- 10.32508/stdjet.v4i3.820