Estudo e otimização da tampa de reforço de um cárter diferencial com engrenagem espiral cónica hipóide

Abstract

O objetivo deste trabalho é o melhoramento da performance da tampa de reforço de um cárter diferencial de engrenagem espiral cónica hipóide, através da redução da massa, sem comprometer a sua resistência. O componente em estudo foi fabricado na liga de alumínio de alta resistência 7075-T6, através do processo de maquinação. O estudo do componente iniciou-se com a identificação e cálculo dos esforços atuantes, seguindo-se a análise numérica com a criação do modelo numérico e os estudos de convergência e otimização. Para a realização do presente trabalho recorreu-se a ferramentas computacionais de modelação tridimensional – Solidwoks – e de análise de elementos finitos – ADINA. A otimização realizada ao componente permitiu uma diminuição da massa em 162 gramas, o que representa uma redução de 14%.

The objective of this work is to improve the performance of the reinforcement plate for a differential case of hypoid spiral bevel gear by reducing the mass without compromising its strength. The component under consideration was manufactured in high strength 7075 -T6 aluminum alloy, through the machining process. The study began with the identification and calculation of the applied forces on the component, followed by numerical analysis through the creation of a simulation model and mesh convergence and optimization studies. To carry out this work computational tools for three-dimensional modeling– Solidwoks - and finite element analysis – ADINA - were used. The optimization study led to a reduction of 162 grams of the mass of the component, which corresponds to a reduction of 14 %.