Iteroiva algoritmi auttaa hampaan pintapaineen jakautumisen optimoinnissa
ATAlla tehdään jatkuvasti hammaspyörätutkimusta ja yhteistyö teknisten oppilaitosten kanssa on tiivistä. Yksi esimerkki tuon tutkimuksen ja yhteistyön tuloksista on Iiro Sippolan diplomi-insinööritutkintojen lopputyö “Development and utilization of a tooth contact calculation tool in optimizing surface pressure distribution for the spiral bevel gears”. Menetelmä pitää sisällään hammaspyörän mikrogeometrian optimointia ja on innovatiivinen, iteroiva laskenta-algoritmi. ATAn suunnittelijoille innovatiivinen menetelmä tarjoaa uuden työkalun hammaspyörien optimointiin erityisesti pintapaineen osalta.
’Itse itseään parantava’ menetelmä poistaa hampaasta materiaalia sieltä missä pintapaine on suurimmillaan. Pintapaineen kartoituksen mukaisesti hammaskyljen mikrogeometriaan tehdään erilaisia helpotuksia. Korkeimman pintapaineen alueella materiaalia poistetaan paikallisesti eniten, mikä auttaa levittämään pintapainejakaumaa. Jos liian korkea pintapaine havaitaan hampaan reunojen lähellä, laskentatyökalu muodostaa tuollaisille alueille automaattisesti sopivia reunahelpotuksia. Tämän ansiosta hammaskosketus saadaan pidettyä turvallisella alueella hampaan keskellä.
Turvallista tehonsiirtokyvyn kasvatusta
Kun hammaskyljen kuormitetulla kosketuskuviolla on suurempi tehollinen pinta-ala, paikalliset jännitykset sekä hammaskyljellä että tyvellä pienenevät. Pintapaineoptimoinnin ansiosta eri standardien mukaan laskettuja varmuuslukuja kuten ”kuoppautuminen” (pitting), ”tahmautuminen” (scuffing) ja tyvilujuus saadaan näin kasvatettua.
ATAn asiakkaalle menetelmä tarjoaa lisäpotentiaalia tehonsiirtokyvyn kasvattamiseen: ”samasta raudasta eli laitteesta voidaan saada läpi enemmän tehoa tai pienemmästä laitteesta sama teho”, kuvailee menetelmän asiakashyötyä opintojensa ohella ATAlla teknisenä myynti-insinöörinä työskentelevä Iiro Sippola. ”Hyötysuhde siis paranee ja tarvittava öljymäärä on pienempi”, komppaa diplomityön ohjaajana toiminut ATAn Product and Process Development Manager Gabor Szanti.
5-akseliteknologia avainroolissa
ATA on 5-akseliteknologian käyttöönotossa ja soveltamisessa alansa ehdoton uranuurtaja. Iteroivan laskenta-algoritminkin toiminta perustuu pitkälti juuri 5-akseliteknologian tarjoamiin mahdollisuuksiin. ”Algoritmi hakee ja hakee väsymättä ja sen annetaan muokata vapaan geometrian muutoksia”, selittää Gabor Szanti ja jatkaa: ”Erona perinteisiin menetelmiin on se, että ne eivät taivu pieniin, erikoisiin muutoksiin.”
Ensimmäiset sovellukset ATAn testipenkissä
Iteroiva laskenta-algoritmi on otettu ensin käyttöön ATAn testipenkissä väsytystesteillä koestettavien hammaspyörien optimoinnissa. ”Asiakkaille menevien pyörien tuotantoon uusi työkalu siirtyy pian. Teemme tällä hetkellä joitain lisäsäätöjä ja käyttöliittymäkehitystä niin että laskentatyökalu ei pelkästään auta paremman hammaskosketuksen saavuttamisessa vaan myös nopeuttaa suunnitteluprosessiamme”, kertoo Gabor Szanti.