เทคโนโลยีการออกแบบขั้นสูงใช้เพื่อให้ได้เฟอร์เฟืองปั๊มน้ำมันเครื่องยนต์ที่มีน้ำหนักเบาและมีประสิทธิภาพสูง

1. การออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CAD)
การออกแบบคอมพิวเตอร์ช่วย (CAD) เป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในการออกแบบวิศวกรรมสมัยใหม่ ในกระบวนการออกแบบของ เฟืองปั๊มน้ำมันเครื่องยนต์ ซอฟต์แวร์ CAD ช่วยให้วิศวกรสามารถออกแบบได้อย่างแม่นยำในรูปแบบของโมเดลสามมิติโดยหลีกเลี่ยงความเข้าใจผิดและข้อผิดพลาดที่อาจเกิดจากภาพวาดสองมิติแบบดั้งเดิม ที่สำคัญกว่านั้นซอฟต์แวร์ CAD สามารถรวมเข้ากับซอฟต์แวร์การวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด (FEA) ได้อย่างราบรื่นเพื่อให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับการวิเคราะห์ความเครียดและการออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพของเฟือง

ด้วยซอฟต์แวร์ CAD วิศวกรสามารถสร้างโมเดลสามมิติของเฟืองและทำการปรับขนาดโดยละเอียดและการปรับรูปร่าง การปรับเปลี่ยนเหล่านี้สามารถทำได้ตามสภาพการทำงานจริงคุณสมบัติของวัสดุและข้อ จำกัด การผลิต ซอฟต์แวร์ CAD ยังรองรับการออกแบบพารามิเตอร์ซึ่งหมายความว่าวิศวกรสามารถสร้างโซลูชันการออกแบบที่หลากหลายได้อย่างรวดเร็วโดยการปรับเปลี่ยนชุดพารามิเตอร์ที่ตั้งไว้ล่วงหน้าซึ่งจะช่วยเร่งการทำซ้ำการออกแบบและกระบวนการปรับให้เหมาะสม

2. การวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด (FEA)
การวิเคราะห์องค์ประกอบไฟไนต์ (FEA) เป็นวิธีการวิเคราะห์เชิงตัวเลขที่มีประสิทธิภาพที่ใช้ในการทำนายความเครียดและการเสียรูปของโครงสร้างภายใต้เงื่อนไขการโหลดที่กำหนด ในการออกแบบเฟืองปั๊มน้ำมันเครื่องยนต์ซอฟต์แวร์ FEA สามารถจำลองแรงบนเฟืองในระหว่างการทำงานจริงรวมถึงแรงบิดจากเพลาปั๊มน้ำมันความเครียดจากการสัมผัสระหว่างฟันของเฟืองและผลกระทบแบบไดนามิกของของเหลวที่เกิดจากการไหลของน้ำมัน

ผ่านการวิเคราะห์ FEA วิศวกรสามารถระบุพื้นที่ความเข้มข้นของความเครียดและพื้นที่ความเครียดสูงในเฟืองซึ่งมักจะเป็นตำแหน่งที่มีศักยภาพสำหรับความล้มเหลวของเฟือง จากผลการวิเคราะห์เหล่านี้วิศวกรสามารถเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างของเฟืองเช่นการเพิ่มความหนาของผนังการเปลี่ยนรูปร่างฟันหรือการใช้โครงสร้างเช่นการเสริมแรงซี่โครงเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความทนทานของเฟือง FEA ยังสามารถช่วยวิศวกรประเมินผลกระทบของการออกแบบที่มีน้ำหนักเบาต่อประสิทธิภาพของเฟืองเพื่อให้มั่นใจว่าความแข็งแรงและความน่าเชื่อถือของเฟืองไม่ได้เสียสละในขณะที่ลดน้ำหนัก

3. การเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยีและการเพิ่มประสิทธิภาพรูปร่าง
การเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยีและการเพิ่มประสิทธิภาพรูปร่างเป็นวิธีการออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างขั้นสูงสองวิธีซึ่งมีค่าการใช้งานที่สำคัญในการออกแบบเฟืองปั๊มน้ำมันเครื่องยนต์ การเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยีมีวัตถุประสงค์เพื่อกำหนดการกระจายของวัสดุที่ดีที่สุดในโครงสร้างเพื่อลดน้ำหนักหรือเพิ่มความแข็งสูงสุด ในการออกแบบเฟืองการเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยีสามารถช่วยวิศวกรระบุพื้นที่ที่สามารถกำจัดวัสดุได้โดยไม่ลดประสิทธิภาพของเฟือง

การเพิ่มประสิทธิภาพรูปร่างมุ่งเน้นไปที่การปรับรูปทรงเรขาคณิตของโครงสร้างเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ ในการออกแบบของเฟืองการเพิ่มประสิทธิภาพรูปร่างสามารถใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์เช่นรูปร่างฟันความหนาของผนังและโปรไฟล์ของเฟืองเพื่อปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนักและความต้านทานการสึกหรอ ด้วยการรวมการเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยีและการเพิ่มประสิทธิภาพรูปร่างวิศวกรสามารถสร้างการออกแบบเฟืองที่มีทั้งน้ำหนักเบาและประสิทธิภาพสูง

4. การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบสหสาขาวิชาชีพ (MDO)
การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบแบบสหสาขาวิชาชีพ (MDO) เป็นวิธีการออกแบบการปรับให้เหมาะสมซึ่งพิจารณาอย่างครอบคลุมหลายสาขาวิชา (เช่นโครงสร้างการเปลี่ยนแปลงของของไหลอุณหพลศาสตร์ ฯลฯ ) ในการออกแบบเฟืองปั๊มน้ำมันเครื่องยนต์ MDO สามารถใช้เพื่อประสานงานข้อ จำกัด การออกแบบและเป้าหมายระหว่างสาขาวิชาที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพโดยรวมที่ดีที่สุด

ในกระบวนการออกแบบที่มีน้ำหนักเบาวิศวกรอาจต้องพิจารณาหลายแง่มุมของเฟืองเช่นความแข็งแรงของโครงสร้างการเปลี่ยนแปลงของของไหลและต้นทุนการผลิต ด้วยวิธี MDO วิศวกรสามารถสร้างรูปแบบการเพิ่มประสิทธิภาพที่ครอบคลุมซึ่งรวมข้อ จำกัด การออกแบบและเป้าหมายของสาขาวิชาที่แตกต่างกันและค้นหาทางออกที่ดีที่สุดทั่วโลก สิ่งนี้จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าการออกแบบที่มีน้ำหนักเบาตรงกับข้อ จำกัด ของต้นทุนการผลิตและความเป็นไปได้ในขณะที่ตรงตามข้อกำหนดของความแข็งแรงของโครงสร้างและประสิทธิภาพการเปลี่ยนแปลงของของไหล

5. การสร้างต้นแบบและการทดสอบอย่างรวดเร็ว
ในกระบวนการใช้เทคโนโลยีการออกแบบขั้นสูงเพื่อออกแบบเฟืองปั๊มน้ำมันเครื่องยนต์การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว (เช่นการพิมพ์ 3 มิติ) และการทดสอบนั้นขาดไม่ได้ ผ่านการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ววิศวกรสามารถสร้างแบบจำลองที่เป็นของแข็งของเฟืองได้อย่างรวดเร็วและดำเนินการทดสอบการประกอบจริงและการทดสอบประสิทธิภาพ การทดสอบเหล่านี้สามารถให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับประสิทธิภาพความน่าเชื่อถือและความทนทานของเฟืองช่วยให้วิศวกรสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบและตรวจสอบประสิทธิภาพของมันได้