Possibilità
KISSdesign consente una progettazione del concept rapida e intuitiva a livello di sistema. Ora, oltre ai moduli elementari, in un apposito modulo possono essere progettati riduttori completi. La priorità è data alla creazione rapida del concept e alla facilità di calcolo delle cinematiche. Ciò è particolarmente utile nella fase iniziale di un progetto, per offrire all’ingegnere un primo modellamento approssimativo di diverse varianti di soluzioni, per un confronto dei criteri più importanti.
Sketcher
Con lo sketcher l’utente può creare i suoi modelli disegnandoli in modo semplice come su un foglio di carta. Sulla base di una tale rappresentazione simbolica, in pochissimo tempo si possono definire diverse varianti di un concept cinematico. La vista con gli schizzi fornisce una panoramica dell’intero sistema riduttore, con la possibilità di modificare facilmente i singoli elementi del modello. Si potrà poi generare una vista 3D del modello, che viene aggiornata automaticamente nello sketcher doppo ogni modifica.
Cambi di velocità
In KISSdesign anche la progettazione dei cambi di velocità si prefigura altrettanto semplice. L’utente può inserire facilmente nell’albero gli elementi richiesti, disegnarli lui stesso nello sketcher o combinare insieme i due metodi. Una volta connessi tra loro gli elementi di commutazione e gli ingranaggi e definita la potenza in ingresso, si possono dimensionare i numeri di giri in base alla relativa tabella. Vengono poi generate tutte le possibili posizioni di commutazione e tutti gli elementi di commutazione del modello ricevono automaticamente, in base al numero di giri, lo stato “aperto” o “chiuso”.
Spettro di carico del sistema
È possibile generare uno spettro di carico del sistema in cui andare a variare diversi parametri definiti dall’utente. Le condizioni limite dei carichi, le perdite, i fattori delle ruote dentate, le temperature degli alberi e molti altri valori sono definibili nello spettro come parametri variabili. Successivamente si possono creare diversi casi applicativi con più variazioni della vita utile richiesta. Infine c’è la possibilità di effettuare l’analisi di un semplice spettro di carico cinematico o un’analisi completa della resistenza. Nello spettro di carico si può inoltre effettuare un’analisi per ogni singolo elemento dello spettro.
Bilancio termico
Sulla base del calcolo del rendimento è possibile prevedere il bilancio termico in un determinato riduttore. L’analisi termica può essere scomposta in due parti: potenza dissipata e dissipazione di calore. Nel caso degli ingranaggi, i fattori fondamentali considerati sono le perdite del sistema di ingranamento e quelle per sbattimento, nel caso dei cuscinetti si considera l’attrito volvente e quello radente, e nel caso delle guarnizioni l’attrito della guarnizione. La dissipazione di calore può essere determinata separatamente come dissipazione di calore sulla scatola, la base, le parti rotanti e il flusso di olio refrigerante. Ciò permette di calcolare il rendimento totale e la dissipazione di calore totale di un riduttore in funzione di una determinata temperatura del lubrificante, della potenza del radiatore o della potenza in ingresso.
Deformazione della scatola
I riduttori da un lato si fanno sempre più potenti, dall’altro presentano un tipo di costruzione sempre più compatto. Per questo nel calcolo dei riduttori è particolarmente importante considerare la rigidezza della scatola. L’impiego di una matrice di rigidezza ridotta di un modello di scatola FEM tiene conto di questa necessità. I nodi al centro dei cuscinetti d’appoggio rappresentano i nodi master. Successivamente i cuscinetti verranno inclusi nel calcolo, mentre il gioco non verrà considerato. La risultante scentratura del cuscinetto influisce in maniera diretta su tutti i successivi calcoli interessati.
Frequenze caratteristiche
Ogni cuscinetto volvente, ogni ruota dentata e ogni albero ha le proprie frequenze caratteristiche. In KISSdesign, con un calcolo specifico, è possibile determinare le frequenze caratteristiche di ruote dentate, cuscinetti volventi e alberi dei modelli dei sistemi di trasmissione. A tale scopo l’utente ha a disposizione diversi strumenti per l’analisi dettagliata. Si possono inoltre inserire indicazioni proprie sulle frequenze di ulteriori componenti. Per l’ottimizzazione del sistema di trasmissione modellato sono a disposizione due diagrammi nell’area grafici, una finestra dei risultati e un report speciale, così da evitare risonanze non volute e migliorare il comportamento NVH.
Analisi modale
L’analisi modale può essere applicata a un modello di riduttore completo. È possibile scegliere tra oscillazioni torsionali pure e oscillazioni torsionali, assiali e flessionali accoppiate. Il risultato viene rappresentato attraverso un’animazione 3D del sistema alberi oscillante e viene inoltre esportato in forma tabellare. Le ampiezze di forma propria vengono normalizzate a 1. Per il calcolo viene utilizzato il metodo delle matrici di trasferimento. Per le rigidezze d’ingranamento sono disponibili diversi modelli: ISO 6336, analisi del contatto, rigidezza infinita e rigidezza nulla.
Diagramma di Campbell
Il calcolo del diagramma di Campbell trova applicazione quando vengono effettuate analisi dinamiche in sistemi alberi completi. Per l’intervallo di numeri di giri d’esercizio di un albero si possono calcolare le frequenze proprie del sistema alberi. I risultati vengono forniti insieme alle frequenze di eccitazione dell’albero e della dentatura sotto forma di diagramma, report o in forma tabellare.
Risposta forzata
In aggiunta alle forze delle masse sbilanciate possono essere considerate altre due forme di eccitazione. Tra le principali fonti di eccitazione vi sono le forze di ingranamento risultanti dall’ampiezza dell’errore di trasmissione (PPTE) e dalla rigidezza d’ingranamento variabile non lineare. I carichi transitori sui cuscinetti vengono calcolati sulla base dell’errore di trasmissione statico degli ingranaggi tenendo conto dei momenti d’inerzia e delle masse. Vi è inoltre la possibilità di considerare il ripple di coppia applicato dall’esterno. In aggiunta all’effetto dell’errore di trasmissione viene considerato anche il ripple di coppia e il comportamento del sistema viene calcolato come risultato di entrambe le eccitazioni.
