Progetto di progettazione assistita dal calcolatore

Seeger assicurato con un anello

La manovella è solidale al perno, montata tramite accoppiamento con interferenza J6/h6.

Il perno di testa della biella è libero di ruotare sul perno di testa, montato con accoppiamento libero H6/h6.

Soluzioni costruttive:

• Telaio Supporti montabili: per permettere il montaggio dell'assieme, i supporti dei cuscinetti sono stati resi smontabili.
• Semplificazione della geometria: al fine di ottenere una mesh più regolare, sono state eseguite alcune semplificazioni alla geometria del modello. Queste includono l'eliminazione del foro per il drenaggio dell'ubrificante e dei raccordi sul telaio.
• Semplificazione della geometria: eliminazione dei raccordi su biella e pistone.
• Semplificazione della geometria: eliminazione dei raccordi sui raggi delle ruote dentate e sui denti. Abbiamo deciso di lasciare i raccordi sui denti a contatto.

Geometria finale: in seguito a un re-design esemplificazione.

dell'assieme, abbiamo ottenuto una geometria finale costruttivamente corretta e meshabile

Per l'analisi abbiamo considerato una configurazione biella-manovella come in figura poiché quella originale risultava labile

Meshing

A causa del grande numero di contatti, ci siamo imposti indicativamente di realizzare un modello con circa:

• 150 000 nodi
• 100 000 elementi

L'obiettivo è stato raggiunto, a costo di ottenere:

• Mesh grossolana
• Intersezione degli elementi negli accoppiamento albero-foro

Meshing

L'assieme risulta simmetrico per tutte le sue parti eccetto l'albero motore e la coppia motrice

L'assieme è stato quindi meshato per metà e poi duplicato nelle sue parti simmetriche

Solid Map

Per meshare gli alberi si è fatto uso del comando solid map, dopo aver reso mappabile la geometria con opportuni trim

Solid Map

Solid Map

Meshing 2d+Drag

Infittimento della mesh

inprossimitàdell’ingranamento

 Ci si è serviti dei comandi del quality index per migliorare la qualità degli elementi sull’ingranamento 20

Viti e Precarico

• Le viti sono state modellate con elementi CROD e, attraverso il Pretension Manager, è stato assegnato un precarico dato dalla seguente formula: σ = K × P^0.6 × Asn

In particolare:

• Viti in AISI 316: snervamento = 400 MPa;
• Diametro = 8mm;
• P = 12000 N;

Modellazione cuscinetti

• Per modellare i CUSCINETTI è stato scelto di usare elementi RBE2

• Per modellare i DISTANZIALI è stato scelto di usare elementi RBE3

Carichi e vincoli

Le condizioni al contorno sono:

• Coppia in ingresso sull’albero motore, da determinarne il massimo trasmissibile
• Prese di forza su telaio e pistone per bloccare il

1. cinematismo
• DOF vincolati: 1-2-3
2. Contatti
• Come da specifica abbiamo considerato tutti i contatti necessari al trasferimento del moto
• Sono risultate 58 interfacce di contatto totali, su 29 componenti totali
3. Contatto denti
• Ipotesi 1 solo dente in presa
4. Contatto albero-ruota dentata
• Contatto circolare
• Contatto sede ruota spallamento
5. Contatti linguette
• Sulla parte superiore non sono state create interfacce di contatto
6. Contatti supporti cuscinetti
7. Contatti manovella
• J6/h6
8. Contatti biella
9. Contatti pistone
• J6/h6
10. Analisi
• L'analisi fatta è stata suddivisa in due load steps concatenati, il primo che tiene conto del precarico sulle viti e delle interferenze, il secondo dell'applicazione della coppia
• Load collectors
• Load steps
11. Analisi dei risultati
• Analizzeremo i risultati dell'analisi in termini di sforzi

Spostamenti e forze di contatto per i componenti del complessivo a seguito dell'applicazione di una coppia di 65Nm:

• Manovella
• Telaio
• Biella
• Ruote dentate
• Telaio (deformata x100)
• Manovellismo
• Alberi (deformata x100)
• Pignoni
• Albero motore
• Biella