Analytical model of meshing stiffness, load sharing, and transmission error for internal spur gears with profile modification

The influence of the teeth geometry on the load distribution, transmission error, and meshing stiffness of internal spur gears is very similar to that of external gears. Therefore, the formulation of the models for strength and dynamic calculations for internal and external gears is also similar. Ho...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores: Pedrero Moya, José Ignacio, Sánchez Sánchez, Miryam Beatriz, Pleguezuelos González, Miguel
Tipo de recurso: artículo
Fecha de publicación:2024
País:España
Institución:Universidad Nacional de Educación a Distancia
Repositorio:e-spacio. Repositorio Institucional de la UNED
Idioma:inglés
OAI Identifier:oai:e-spacio.uned.es:20.500.14468/25942
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.14468/25942
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:33 Ciencias Tecnológicas::3313 Tecnología e ingeniería mecánicas
Internal gears
Profile modification
Time-varying meshing stiffness
Load sharing
Transmission error
Modificación de perfil
Rigidez de malla
Compartir carga
Error de transmisión
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spelling Analytical model of meshing stiffness, load sharing, and transmission error for internal spur gears with profile modificationModelo analítico de rigidez de malla, reparto de carga y error de transmisión para engranajes rectos internos con modificación de perfilPedrero Moya, José IgnacioSánchez Sánchez, Miryam BeatrizPleguezuelos González, Miguel33 Ciencias Tecnológicas::3313 Tecnología e ingeniería mecánicasInternal gearsProfile modificationTime-varying meshing stiffnessLoad sharingTransmission errorModificación de perfilRigidez de mallaCompartir cargaError de transmisiónvariable en el tiempoThe influence of the teeth geometry on the load distribution, transmission error, and meshing stiffness of internal spur gears is very similar to that of external gears. Therefore, the formulation of the models for strength and dynamic calculations for internal and external gears is also similar. However, the internal gears have usually greater values of the contact ratio, frequently above 1.8, even 1.9. In these cases, the lengthening of the contact interval due to the elastic deflections of the teeth may result in an effective contact ratio greater than 2, with the subsequent changes in the load sharing and transmission error. These changes are not properly described by the theoretical models for high contact ratio spur gears. In this paper, a model of load sharing, quasi-static transmission error, and time-varying meshing stiffness for internal spur gears with profile modification is resented, which has been applied to low contact ratio internal gears which, due to the transmitted load, become high contact ratio internal gears. The influence of the variations of the transmitted load on the load capacity is also studied.La influencia de la geometría de los dientes en la distribución de carga, el error de transmisión y la rigidez de engrane de los engranajes rectos internos es muy similar a la de los engranajes externos. Por lo tanto, la formulación de los modelos para los cálculos dinámicos y de resistencia para engranajes internos y externos también es similar. Sin embargo, los engranajes internos suelen tener valores mayores de la relación de contacto, con frecuencia superiores a 1,8, incluso 1,9. En estos casos, el alargamiento del intervalo de contacto debido a las deflexiones elásticas de los dientes puede dar lugar a una relación de contacto efectiva superior a 2, con los consiguientes cambios en la distribución de carga y el error de transmisión. Estos cambios no se describen adecuadamente mediante los modelos teóricos para engranajes rectos de alta relación de contacto. En este artículo, se presenta un modelo de distribución de carga, error de transmisión cuasiestático y rigidez de engrane variable en el tiempo para engranajes rectos internos con modificación de perfil, que se ha aplicado a engranajes internos de baja relación de contacto que, debido a la carga transmitida, se convierten en engranajes internos de alta relación de contacto. También se estudia la influencia de las variaciones de la carga transmitida sobre la capacidad de carga.Elseviere-Spacio UNED20252025-02-2020242024-07-0120242024-07-01journal articlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:eu-repo/semantics/articleapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/20.500.14468/25942reponame:e-spacio. Repositorio Institucional de la UNEDinstname:Universidad Nacional de Educación a DistanciaInglésengopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.esoai:e-spacio.uned.es:20.500.14468/259422026-06-06T12:38:31Z
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description The influence of the teeth geometry on the load distribution, transmission error, and meshing stiffness of internal spur gears is very similar to that of external gears. Therefore, the formulation of the models for strength and dynamic calculations for internal and external gears is also similar. However, the internal gears have usually greater values of the contact ratio, frequently above 1.8, even 1.9. In these cases, the lengthening of the contact interval due to the elastic deflections of the teeth may result in an effective contact ratio greater than 2, with the subsequent changes in the load sharing and transmission error. These changes are not properly described by the theoretical models for high contact ratio spur gears. In this paper, a model of load sharing, quasi-static transmission error, and time-varying meshing stiffness for internal spur gears with profile modification is resented, which has been applied to low contact ratio internal gears which, due to the transmitted load, become high contact ratio internal gears. The influence of the variations of the transmitted load on the load capacity is also studied.
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