Ottieni il vantaggio del design Delrin®
Per risolvere anche le sfide più difficili, rivolgiti agli esperti di Delrin® per l'analisi agli elementi finiti (FEA).
Il team di progettazione Delrin® è pronto a collaborare con te per progettare l'ingranaggio ottimale.
Dal calcolo manuale alla FEA avanzata, sappiamo come prevedere con precisione il comportamento del materiale Delrin® per aiutarti a progettare ingranaggi in plastica migliori.
Software per la progettazione di ingranaggi
Per il lavoro di simulazione, Delrin® utilizza un software commerciale per la progettazione di ingranaggi ampiamente utilizzato nell'industria per supportare la progettazione di ingranaggi in plastica e incorpora gli standard VDI (2736) più rilevanti nel calcolo del software.
Per gli ingranaggi in plastica, può prevedere:
- Modalità di fallimento
- Calcolo dell'usura
- Analisi dei contatti
- Calcolo del gioco operativo
Un certo numero di gradi Delrin® è stato caratterizzato specificamente per questo tipo di software di progettazione di ingranaggi per includere i dati generali del materiale, la fatica delle radici e i fattori di usura.
Il software è utilizzato al meglio come strumento di selezione per ridurre al minimo i test sui materiali da eseguire.
Tecniche di analisi agli elementi finiti (FEA) applicate agli ingranaggi
Il team avanzato di ingegneria computerizzata (CAE) di Delrin® offre capacità di livello mondiale per assistere i clienti nello sviluppo dei loro prodotti.
Un esempio è la progettazione FEA di ingranaggi in plastica, che offre una simulazione realistica della durata, della resistenza e della condivisione del carico degli ingranaggi in plastica.
È in grado di catturare i meccanismi di danneggiamento progressivo, plasticità e deformazione ciclica e fornisce preziose indicazioni durante il processo di progettazione.
Nell'esempio della Figura 1, è stato modellato un ingranaggio a 40 denti e 0,8 moduli, con l'ingranaggio motore e l'ingranaggio condotto identici.
Nei test di resistenza alla fatica, gli ingranaggi hanno funzionato a 100 giri al minuto con una coppia di 3 N-m, e il cedimento si è verificato in genere in circa 10 minuti.
Gli stessi ingranaggi sono stati modellati dagli ingegneri di Delrin® utilizzando un programma a elementi finiti, come mostrato in figura.
L'ingranaggio azionato era fisso sul suo ID, mentre l'azionamento aveva una coppia di 3 N-m distribuita uniformemente sul suo ID.
Il materiale per questo test era Delrin® 100P.
In un'analisi non lineare agli elementi finiti, il carico viene applicato per incrementi fino a raggiungere il carico massimo.
La Figura 2 mostra alcuni degli incrementi.
In ogni incremento successivo, le sollecitazioni di Von Mises sono più elevate e si estendono a più denti, poiché questi entrano in contatto.
La Figura 3 mostra le tensioni di Von Mises negli ingranaggi di prova al carico massimo, 3 N-m.
Questa figura mostra che tre serie di denti sono in contatto simultaneamente alla coppia massima, quindi si verifica una certa condivisione del carico.
Tuttavia, la tensione di snervamento viene superata in alcuni punti.
In questo caso, quando le sollecitazioni ripetute superano la tensione di snervamento, si verifica la fatica a basso ciclo.
Ciò significa che il cedimento avviene dopo un numero relativamente basso di cicli.
Questo esempio dimostra che il software prevede con precisione la modalità di rottura a un numero di cicli relativamente basso, come confermato dai test.
Ogni caso è diverso dall'altro, ma eseguendo queste simulazioni, gli ingegneri Delrin® possono aiutare a evidenziare i potenziali problemi e assisterti nell'ottimizzazione dei progetti di ingranaggi per una maggiore durata.