This study compares empirical and topology optimization methods for reducing gear body mass. Specimens produced via empirical guidelines and topology optimization were compared to referent full-disc gear, focusing on stresses and deformations. Values were determined numerically (Ansys was used) and the calculation method was verified using ISO 6336. The empirical approach exhibited substantial increases in stress and deformation while topology optimization method had promising outcomes. While decreasing mass, it also diminished tooth root stress on the tensile side by 17.1%.

This paper falls within the context of diagnosis of rotating machines in speed variableregime. Based on simulation signals, this work has the purpose to find relevant indicatorsfor the diagnosis of gear transmissions in a variable regime. Two indicators are proposed;the first indicator is the RMS value applied to the vibration signal divided by itscorresponding instantaneous frequency. The second is the normalised gear frequency byaveraging speed. The gear frequency and averaging speed are estimated from thespectrogram. To test the proposed indicators simulate signals have been used. Thesesignals are the results of a dynamic modelling of the gears transmission and arecalculated by using the Newmark integration diagram. This dynamic modelling takes intoaccount the eccentricity defect.

Conventional methods (i.e. time, frequency and cepstrum) can routinely be used to revealfault-indicating information in the vibration signal. In recent years, wavelet analysis,which can lead to a clear identification of the nature of faults, is widely used todescribe rotating machine condition. The capability of this method in the detection of anyabnormality can be further improved when its low-order frequency moments are considered.This paper presents the use of the fast kurtogram in the early detection and conditionmonitoring of pitting fault. For this purpose, a dynamic model of a simple stage gearbox(with and without defects) is used. Then, the pinion’s vibration displacement is analyzedby using a fast kurtogram method. This method is suitable for such diagnosis and givesvaluable information about the presence and effects of the pitting tooth defect.

Les pertes de puissance dans les transmissions par engrenages grandes vitesses sont dues au frottement entre les dents, au procédé de lubrification (barbotage ou jet d'huile), au pompage d'un mélange air–huile durant l'engrènement et aux pertes par ventilation de la denture. Des approches complémentaires ont été développées afin de mieux évaluer ces pertes. Cette présentation les résume et propose une analyse des pertes pour deux exemples caractéristiques de transmissions par engrenage.

Un modèle du comportement dynamique de trains d'engrenages incluant les effets du frottement sur les dentures est présenté. Les résultats de ce modèle confrontés aux mesures obtenues sur banc d'essai montrent un très bon accord. Des simulations ont été réalisées sur de larges plages de vitesses de rotation pour différentes corrections de denture afin d'analyser les contributions spécifiques du frottement.

Nous proposons dans notre article, la confrontation entre un modèle de lubrification mixte et une étude expérimentale sur le comportement au frottement lubrifié d'une denture d'engrenage droit, effectuée sur un tribomètre pion disque. La configuration de la machine ainsi que les éprouvettes ont été adaptées pour l'étude du contact linéaire hertzien cylindre sur plan. Les travaux ont été menés sur quatre lubrifiants de différentes viscosités avec trois niveaux de pression. Les résultats montrent la convergence partielle ou totale entre le modèle et l'étude expérimentale.

Sous l'effet des charges transmises, les éléments d'une transmission par engrenages se déforment et les contacts entre dentures peuvent s'effectuer hors du plan d'action théorique entre profils non conjugués si les corrections de forme sur les dents ne sont pas appropriées. L'objectif principal de cet article est de présenter un modèle original permettant une première approche du comportement dynamique d'engrenages cylindriques droits soumis à ces conditions de fonctionnement particulières. Le pignon et la roue sont assimilés à des cylindres indéformables liés par des rigidités dont les valeurs et les orientations dans l'espace dépendent du temps afin de simuler les évolutions des conditions d'engrènement. En première approximation, seuls les degrés de liberté de torsion sont pris en considération. Les résultats montrent que les contacts entre profils non conjugués induisent des phénomènes dynamiques particuliers qui se traduisent au niveau du chargement sur les dentures par, i) une durée de contact plus importante donc un rapport de conduite plus élevé que dans les conditions nominales, ii) des impacts dont les amplitudes dépendent du niveau de charge transmise et des vitesses de rotation.