Análise do comportamento quase-estático de um trem epicicloidal de três satélites: efeito do desalinhamento

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica
Esta dissertação visa analisar o efeito do desalinhamento do anel exterior de um trem epicicloidal num conjunto de parâmetros de funcionamento habitualmente empregues na caracterização mecânica de engrenagens. Para o efeito, elaborou-se um modelo numérico, pelo Método dos Elementos Finitos, a partir de uma formulação matemática que permite gerar o perfil do dente. O referido modelo permitiu reproduzir corretamente uma parcela significativa do ciclo de engrenamento de um trem epicicloidal simplificado, formado por uma única roda satélite, na ausência de atrito. Os parâmetros de funcionamento foram a pressão de contacto, a área de contacto dos dentes, bem como a força normal e tangencial desenvolvida no contacto entre os dentes. Este estudo permitiu identificar padrões de comportamento nos parâmetros de funcionamento atrás referidos, ao longo da mesma parcela do ciclo de engrenamento. Estes padrões foram posteriormente comparados com os obtidos na condição de desalinhamento do anel exterior, revelando diferenças assinaláveis.
This dissertation aims to analyse the effect of the misalignment of a train Epicyclic’s exterior ring in a set of operating parameters commonly used in the mechanical characterisation of gears. For this purpose, a numerical model was elaborated, by the Finite Element Method, from a mathematical formulation that allows the generation of the tooth profile. This model allowed to correctly reproduce a portion of the gearing cycle of a simplified epicyclic train, formed by a single satellite wheel, in the absence of friction. The operating parameters were the contact pressure, the contact area of the teeth, as well as the normal and tangential force developed in the contact between the teeth. With this study is possible to identify patterns of behaviour in the parameters mentioned above, along the same portion of the gearing cycle. These patterns were later compared with those obtained in the misalignment condition of the exterior ring, revealing notable differences.
Este trabalho teve o apoio da FCT – Fundação para a Ciência e Tecnologia, através do Programa bilateral com a Tunísia, intitulado “Modelação híbrida para estudo e análise do comportamento dinâmico de sistemas de transmissão mecânica por rodas dentadas”.