Tosca

FEAおよびCFDシミュレーションに基づいた効率最適化

道路上の効率性 - 遊星キャリヤを30%以上軽量化

お客様の要望

 

より高い規準の環境性能や経済性に対応するため、低燃費かつ低排出ガスといった高性能なトランスミッションが必要となってきている。OEMおよび輸送サービスの部品メーカーVoithでは、トランスミッション部品(遊星キャリヤ)を最適化によって改善しました。最適化の目標は、重量削減による材料の節約です。さらに、ベアリングの耐久性および歯面荷重の均等化を保証するために、既存製品と同様の剛性を保つ必要があります。

当社のソリューション:Tosca Structureによるトポロジー最適化

 

遊星キャリヤの重量削減はTosca Structureによるトポロジー最適化によって実現しました。最初のステップとして、設計空間を設定します。最適化計算の繰り返し計算によってTosca Structureが力の流れに寄与しない領域を特定し、不要な材料を段階的に削除します。最適化の過程で製造要件を考慮することもできます。最適化された設計案はCADに取り込むことができ、若干の修正により鋳造要件を満たす最終設計案を生成することが出来ます。

お客様にとってのメリット

 

新しい遊星キャリヤの設計は、材料の大幅な削減をもたらし、30%以上の重量削減を実現しました。コンパクトな設計により、成型ボックスに部品を追加することもできます円形リングを省略することにより、仕上げ時の切削量も1.2kg減少させることができました。新しい設計は、より軽量で高い生産効率をもたらしました。さらに、全ての剛性要件を満たし、評価試験により非常にロバストであることが証明されました。

Tosca Structureによるトポロジー最適化は、高品質と効率の大幅向上に寄与しました。

(協力:Voith GmbH社)