Deflessione eccessiva e discordanza calcoli

Salve a tutti,
mi trovo a calcolare la deflessione di un albero su cui è montata una ruota dentata: devo verificare che rispetti la condizione di circa 100 micron max per l'ingranamento e condizione generale più restrittiva (L/3000 per effetti centrifughi dice) pari a 50 micron circa. Avevo progettato tutto in KissSys, cuscinetti a sfere inclusi e ampiamenti verificati, mentre la deflessione pari a circa 10 micron. Facendo i calcoli a mano (in maple), integro con il teorema di Castigliano e ottengo un risultato nettamente superiore, circa 200 micron. Ora, il problema è che è tutto dovuto al momento torcente e aumenta notevolmente spostando il punto di applicazione (quello che nello schema è rappresentato dall'anello blu a destra), in quanto integro momento per una lunghezza sempre maggiore...
Allego lo schema per spiegare:

ps.: ho dovuto modificare anche il tipo di cuscinetti perchè manualmente non c'è verso di verificarli..

Questa la deflessione nel software:

Il risultato in KS non cambia nemmeno rendendo l'albero cavo (viste le dimensioni generose) ed è perfettamente coerente a parer mio.

Qualcuno saprebbe indicarmi dove potrei aver sbagliato o il perchè di questa discordanza??
Tutto il resto del progetto l'ho fatto parallelamente tra software e conti a mano ed era tutto perfettamente coerente..

Che problema tosto. Prima volta che vedo uno studente che si sbatte in queste cose...tutti che sognano illusioni patinate...ma niente di concreto.
Se ottieni valori doppi e metá potrebbe essere che la lunghezza di calcolo a mano potrebbe essere riferita a metà fascia di ingranaggio.
Ma che cuscinetti hai messo che non potevi calcolare a mano? É vero che anche io uso o ks oppure il tool di skf online.

meccanicamg ha detto:

Che problema tosto. Prima volta che vedo uno studente che si sbatte in queste cose...tutti che sognano illusioni patinate...ma niente di concreto.

Clicca per espandere...

Non ho capito se è un apprezzamento o il contrario (vista la semplicità del problema ahah):biggrin::biggrin::biggrin:

meccanicamg ha detto:

Ma che cuscinetti hai messo che non potevi calcolare a mano? É vero che anche io uso o ks oppure il tool di skf online.

Clicca per espandere...

Originariamente avevo messo 6310 (50x110x27) e 6308 (40x90x23), scelti direttamente dal dimensionamento KS e le ore che ho come richiesta. Nel momento in cui li calcolo a mano, mi trovo però un coefficiente askf troppo basso e quindi ho dovuto optare per cuscinetti con le stesse dimensioni ma carico maggiore.. dato che avevo già disegnato la scatola.

meccanicamg ha detto:

Se ottieni valori doppi e metá potrebbe essere che la lunghezza di calcolo a mano potrebbe essere riferita a metà fascia di ingranaggio.

Clicca per espandere...

In che senso? cioè ho considerato il momento concentrato come ha sempre fatto per semplicità il prof.. perciò le azioni interne Mz, non sono altro che Ft della ruota x Dp/2. Quindi in pratica integro una costante e più allungo gli estremi e maggiore mi viene la deflessione: solo il pezzo con metà cuscinetto a rulli cilindrici per intenderci.. (Mz * dMz)

Mi sembra strano che l'unico modo per rientrare nei valori, sia portare il diametro dove ho il cuscinetto a 70, montando un cuscinetto sovradimensionato.. Sto sbagliando qualche considerazione fondamentale??

Il mio era una valutazione positiva del fatto che stai approfondendo il tuo problema tecnico. Tanto di cappello.
Per la verifica del cuscinetto devi inserire i parametri giusti della viscosità olio. Per confronto verifica le stesse condizioni di carico e durata con il tool di skf online e vedi cosa ti rende come risultato.
Puoi vedere sul Nieman le formule che usa kisssoft per il calcolo e vedere che condizioni usa per l'integrazione. Anche sul manuale ks dovrebbe esserci qualcosa.

Se hai problemi a trovare il Niemann te lo posso girare io.

Ciao volaff, ti ho scritto in privato da cellulare e non capito se il messaggio sia in realtà partito.. Se riesci a girarmelo te ne sarei grato!

meccanicamg ha detto:

Il mio era una valutazione positiva del fatto che stai approfondendo il tuo problema tecnico. Tanto di cappello.
Per la verifica del cuscinetto devi inserire i parametri giusti della viscosità olio. Per confronto verifica le stesse condizioni di carico e durata con il tool di skf online e vedi cosa ti rende come risultato.
Puoi vedere sul Nieman le formule che usa kisssoft per il calcolo e vedere che condizioni usa per l'integrazione. Anche sul manuale ks dovrebbe esserci qualcosa.

Clicca per espandere...

Grazie davvero!! Mi piace approfondire e capire tutti i dettagli, perchè anche se in università mi trovo spesso professori, che sono tutto libro e zero esperienza, e quindi potrei aggirare questi problemi, quando ho bisogno di progettare qualcosa di serio (per me adesso o quando sarò sul lavoro) poi casco dal pero e la cosa non mi entusiasma ahaha

Per la viscosità ho usato l'app skf perchè dal catalogo ho scoperto che stavo sbagliando:finger:

Scusate l'assenza, ho avuto mille impegni e non ho fatto in tempo a rispondere nonostante avessi trovato l'errore poco dopo..

Errore concettuale, a cui non avevo proprio pensato, che spero possa tornare utile a qualcuno nelle stesse condizioni: avevo utilizzato come carico fittizio Ft (forza tangenziale della ruota dentata) nell'integrale di Mohr (teorema classico di Castigliano usato in costruzioni), perchè nello schema l'avevo riportata sull'albero per semplicità; Ft però non è sull'albero, bensì sul dente dell'ingranaggio, perciò non era sbagliato il calcolo ma il punto in cui cercavo lo spostamento.. Basta applicare un carico nuovo sul punto desiderato (Ffittiz) e, magicamente, con le derivate il momento torcente se ne va, perciò lo spostamento rimane dell'ordine dei micron come su kisssoft:finger:

Banalmente :biggrin: :

Non ho capito una cosa, rispetto al sistema di riferimento adottato dal tuo schema la coppia è generata dalla Ft (si indica con t proprio perché è tangenziale) mentre il carico assiale (Fy) genererà un Mx sull'albero. In pratica hai una spinta assiale Fy e un momento di trasporto sull'albero. Scelto un verso di rotazione sai calcolare tutto di conseguenza. In prima approssimazione considera una trave appoggio-appoggio con diametro pari al diametro su cui è calettata la ruota e per sovrapposizione degli effetti (schemi notevoli : carico verticale+ coppia concentrata --> spostamento nel punto).