Overview

Questo lavoro esplora la riduzione del peso negli ingranaggi attraverso l'ottimizzazione del design e metodi di produzione avanzati. Gli ingranaggi sono ampiamente utilizzati in molti sistemi industriali, ma la loro struttura interna solida spesso aumenta il peso complessivo del sistema e il consumo di materiale. Lo studio analizza i modi per ridurre la massa del corpo dell'ingranaggio mantenendo le prestazioni meccaniche richieste nelle applicazioni pratiche. Invece di cambiare il materiale, la ricerca si concentra sull'ottimizzazione della disposizione interna del materiale utilizzando il design generativo e le strutture reticolari (lattice). Il design generativo, noto anche come ottimizzazione topologica, utilizza metodi matematici per distribuire il materiale in modo efficiente all'interno di uno spazio di progettazione definito in base a carichi, condizioni al contorno e vincoli. Parallelamente, le strutture reticolari ispirate a modelli biologici utilizzano celle unitarie ripetitive per ridurre il peso mantenendo l'integrità strutturale. L'analisi statica di un ingranaggio elicoidale con una struttura reticolare uniforme aiuta a determinare lo spessore appropriato delle travi e a ottimizzare la configurazione del reticolo. L'intero processo di progettazione e analisi viene eseguito utilizzando il software NX CAD. I modelli ottimizzati vengono quindi fabbricati mediante produzione additiva basata su FDM.

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9786209861277

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