KUTATÁS
Az Intézet kutatási témái:
- fogazatgeometria,
- bolygóművek méretezése, vizsgálata és kiválasztása,
- csigahajtások geometriai és tribológiai problémái,
- hullámhajtómű tervezése, elemeik méretezése,
- siklócsapágyak, siklófelület-párok kenéselmélete,
- kenéstechnika, tribológia,
- tervezéselmélet, tervezésmódszertan,
- gépek tervezése és a legáltalánosabb értelemben vett termékfejlesztés,
- gépészeti rezgésdiagnosztika,
- műszaki akusztika,
- gépelemek, szerkezetek, szerelési egységek végeselemes analízise.
Gépszerkezettani- és Akusztikai Laboratóriumunkban számos hajtóművet és egyedi gépet készítettünk és vizsgáltunk.
Tervezési-fejlesztési munkáink:
- Földnyesőgép,
- Gyűrűs esztergagép,
- Globoid csigahajtás,
- 8V-130H hűtőkompresszor,
- Önjáró szádfalverő hajó,
- Finomacélcső (injekciós tű) gyártó berendezés,
- Lendítőkerekes energiatároló hajtómű,
- Automatikus csévecseréjű leadó kábelgép.
- Cementipari malmok dinamikai vizsgálata,
- 6, 8, 10 palettás munkadarab mozgatórendszer (kooperációban),
- Berendezés műanyaghulladékok aprítására (kooperációban).
Jól működő kooperáció alakult ki az Electrolux Porszívó-, Fagyasztóláda és Hűtőszekrény Gyárával, a R. BOSCH Elektronikai Kft.-vel (Hatvan), a R. BOSCH Power Tool Kft.-vel (Miskolc), Zala Volán Zrt-vel, a ZF Hungária Kft.-vel és a Debreceni Egyetem Ortopédiai Klinikájával (csípőprotézis fejlesztése), a Phoenix Mecanoval, a Trigon Kft.-vel (NKTH támogatással mechanikus sebességváltót működtető félautomatikus rendszer kifejlesztése), a FIREPLACE Kft.-vel, a DIGITERM Kft-vel (Gyöngyös), IBM Vác.
"A felsőoktatás minőségének javítása a kutatás-fejlesztés-innováció-oktatás fejlesztésén keresztül" (TÁMOP-4.2.1.B-09/1/KONV) és "A felsőoktatás minőségének javítása kiválósági központok fejlesztésére alapozva a Miskolci Egyetem stratégiai kutatási területein" (TÁMOP-4.2.1.B-10/2/KONV-2010-0001) projektek támogatásával az Innovatív gépészeti technológiák és tervezési módszerek Kiválósági Központ alprojekt keretén belül az Intézetben több kiemelt kutatás is zajlik.
Innovatív gépészeti termékfejlesztés Tudományos Műhely kutatási tématerületei (4KK-TM4)
K+F1 – Fogazott tengelykapcsolók kinematikai és dinamikai viselkedésének kutatása
A tengelykapcsolók két gépegység tengelyeit összekapcsoló szerkezeti elemek. A tengelyek általában nem egytengelyűek, amiből merev kapcsolat esetén jelentős többlet terhelés adódhat az egyes gépelemekre, csökkentve azok élettartamát. A jelenség kiküszöbölésére, ill. mérséklésére, a hibák kompenzálására képes tengelykapcsolókat alkalmaznak. A fogasgyűrűs tengelykapcsolók univerzális kiegyenlítők, ugyanis szöghibát, a tengelyek párhuzamosságát, valamint axiális hibát is képesek kezelni. Ezt a fogazott elemek sajátos kialakítása, valamint a foghézag teszi lehetővé. A fogasgyűrűs tengelykapcsoló fő alkotó elemei a belső fogazatú hüvely és a domborított fogazattal rendelkező agy. A két fogazott gépelem egy sajátos fogaskerékpárt alkot, ahol a fogszámok azonosak. A kutatás során meghatározzuk a kapcsolódó fogazott elemek geometriáját a lehetséges gyártási módszerekkel összhangban oly módon, hogy a tengelykapcsoló képes legyen a felsorolt hibák kompenzálására. A fogaskerekek kapcsolódás elmélete alapján kidolgozzuk a működés matematikai modelljét, melynek segítségével meghatározható az összefüggés a fogazatgeometria és az egyenletes járás (áttétel) hibája, valamint az összekapcsolt tengelyek vonatkozásában megengedett hiba mértéke között. A vizsgálatokat kiterjesztjük a javasolt fogazatgeometriával rendelkező tengelykapcsoló terhelhetőségi vizsgálatára és kenési kérdéseire.
Fogasgyűrűs tengelykapcsoló
K+F2 – Hajtásrendszerek szabadonfutóinak vizsgálata
A szabadonfutók, ezen belül a görgős szabadonfutók, mint forgásirány kapcsoló tengelykapcsolók az autóiparban széles körben elterjedt gépelemek. A hozzá tartozó szakirodalom viszont gyakran csak megemlíti ezeket a szerkezeteket. A projekt célja feltárni a működési viszonyokat, a meghibásodás lehetőségeit, a méretezés alapjait. Ehhez feltétlenül ismerni kell a működés közben fellépő erőket, azok szerkezetre gyakorolt hatásait. A terhelések ismeretében a szabadonfutó elemeinek igénybevétele, az érintkezési feszültség meghatározható.
A görgős szabadonfutók profilgörbéje a szakirodalom szerint egyenes, kör vagy logaritmikus spirális. Célunk egy olyan módszer kidolgozása, amely alkalmas ennek a profilgörbének 3D-s mérőgép alkalmazásával, valamint valamely CAD rendszer lehetőségein alapuló meghatározására. Megvizsgálva ezen görbék tulajdonságait, annak hátrányait kiküszöbölve, egy újszerű profil matematikai leírásával új kutatási távlatok teremthetők.
További cél egy olyan diagnosztikai módszer kidolgozása, amely segítségével roncsolásmentes vizsgálattal kimutatható a szerkezet károsodásának mértéke. Ennek egyik lehetősége a szerkezet által kibocsátott rezgés mérése. Ez egy olyan speciális mérőberendezés koncepcionális megtervezését feltételezi, amely alkalmazásával a szabadonfutó nyitás irányban alacsony fordulatszámon megforgatható. A leglényegesebb megoldandó feladat, hogy a meghajtó egység által kibocsátott rezgéseket a lehető legjobban elszigeteljük a mérendő darabtól. Nagy számú méréssorozat elvégzésével bizonyítható a kapcsolat a vizsgált darab károsodása, valamint szabadonfutás közben mérhető rezgésgyorsulása között.
K+F3 – Nem szimmetrikus (nem szabványos) fogazott elempárok kapcsolódási jellemzőinek vizsgálata
Különböző profilszögek és lekerekítési sugarak az alapprofilon.
A működő és támasztó fogprofilok helyzetei.
Az alapkörök és a gördülőköri osztás kapcsolata.
Geometriai alapmodell nem szimmetrikus esetben.
A gépészeti szerkezetek hajtásláncában fontos szerepet játszanak a fogazott elemű, leginkább evolvens fogprofillal rendelkező fogaskerékpárok. Napjainkban egyre inkább előtérbe kerül az egyirányú energiaátvitel (nincs forgásirányváltás) megvalósítása, amely a fogalakoknál felvetette a szimmetriától való eltérés lehetőségét. Számos tanulmány igazolja, hogy a szabványos, szimmetrikus fogú kerekektől eltérve aszimmetrikus fogú fogaskerekek alkalmazásával növelhető a fogaskerekek terhelhetősége. A szabványtól való eltérés több, tervezéssel kapcsolatos kérdést vet fel. Ennek tanulmányozása érdekében az egyik feladat a fogaskerék fogazatát kialakító szerszám-alapprofil paramétereinek meghatározása, amelynek segítségével a későbbiek folyamán a kapcsolódási jellemzők változtatási lehetőségeire vonatkozó megállapításokat tehetünk. A fogazat alakja jelentősen befolyásolja a kapcsolódás közbeni igénybevétel hatására a fogban kialakuló feszültségek nagyságát, a fogaskerekek terhelhetőségét. Az aszimmetria miatt a fogtőben kialakuló maximális feszültségű helyek eltolódnak. A szimmetrikus esetre vonatkozó, szabványban rögzített szilárdsági vizsgálatok alapmodelljeinek módosítása szükséges. Mindezek alapján a kutatás további részét képezi a fogtő-feszültség vizsgálati lehetőségének elemzése, valamint a nem szimmetrikus fogazat geometria és a paraméterek hatásának vizsgálata a fogtő-feszültségre nézve. A tervezésnél figyelembe kell venni az általános tengelytávra vonatkozó beilleszthetőséget.
K+F4 – Foghézaggal rendelkező fogazott elempárok dinamikai viselkedésének kutatása
A kutatás a hengeres fogaskerekek dinamikus viselkedésének vizsgálatával foglalkozik. A fogmerevség a kapcsolódás folyamatában kerül vizsgálatra. Első lépésként a fogaskerék kapcsolódás dinamikai modellje kerül felállításra, mely alapján a fogaskerék mozgásegyenlete meghatározható. A fogaskerék mozgásegyenletében a fogmerevségre kapott összefüggéssel lehetővé válik a fogazatkapcsolódás dinamikai leírása akár hibás, vagy kopott fogazat esetén is. A fogmerevség vizsgálatához szükséges a kapcsolódási pontok meghatározása. A kapcsolódási pontokat először hibamentes fogazat esetén határozzuk meg. A kapcsolódási merevség meghatározásának fontos lépése a kapcsolódás során fellépő erőknek a meghatározása. A kapcsolódás során fellépő erők meghatározásához a cél egy számítógépes algoritmus kidolgozása, mely ismert fogprofil esetén a kapcsolódás dinamikai viselkedését a valóságot minél jobban megközelítő módon írja le. Figyelembe kell venni, hogy a kapcsolódásban egyszerre több fogpár is részt vehet, ennek megfelelően kell a modellt átalakítani, illetve a fogpárok közötti erőmegosztást meghatározni. A foghézag a kapcsolódás dinamikai viselkedésére szintén hatással van, melynek értelmezése alapján az eredeti mozgásegyenlet több al-egyenletre bontva vizsgálatható.
K+F5 – Nagy áttételű hajtáselemek kutatása
Jóllehet, a testek terhelése és rugalmas alakváltozása között az összefüggés hosszú ideje ismert, a gépek többségének működése ma is merev testnek tekintett elemek kapcsolatán nyugszik. Az elaszto-dinamika a géptervezőknek olyan működési modelleket ajánl, amelyek alapja a testek terhelése és rugalmas alakváltozása közötti kapcsolat. Viszonylag széles körben ismert az ívhajlítás, a szélhajlás, az integrálás, a Poisson hatás, a differenciálás, a felületi alakváltozás, a csavarhatás, és a csavart szalag; közülük az első három az alapja a vizsgált fogaskerék-hullámhajtóműnek. A kutatómunka során a ME Gép- és Terméktervezési Tanszékén készített fogaskerék-hullámhajtóműveken végzett mérések eredményeit az alkalmazást szem előtt tartva elemezzük és fejlesztjük.
A nagyáttételű hajtások egyre nagyobb része dörzshajtás. Egyszerű felépítésük, különösen a nagyobb sebességtartományban lényeges zajszegény üzemük és a reopektikus viselkedésű kenőanyagok megjelenésével biztosítható nagy teljesítménysűrűségük teszi lehetővé térnyerésüket. A kutatómunka során nagy hajlékonyságú rugalmas elemek segítségével, a konstrukció megváltoztatásával igyekszünk az eredetileg szinte kizárólag merev elemű hajtásban kisebb tömegű, több funkciót is ellátó elemeket fejleszteni a külső terheléssel arányos összeszorító erő és a jó hatásfokú, hosszú élettartamú hajtások létrehozása érdekében.
K+F6 – Műanyag fogaskerekek tervezésének és alkalmazásának kutatása
A műanyag fogaskerekek alkalmazásának számos előnye van. Jellemzően könnyebbek, mint a fémek, olcsón gyárthatók nagy sorozatban és könnyen létrehozhatók speciális fogazatok, amelyeknél nem kell tekintetbe venni az acél fogaskerekeknél a tervezést korlátozó gyártási határokat. Kisméretű műanyag fogaskerekek tervezésekor és az ilyeneket tartalmazó hajtóművek tervezésekor is problémát jelent, hogy nincsenek olyan alaposan kidolgozott és jól használható irányelvek és szabványok, mint az acél fogaskerekekhez. A kutatás ezt a hiányt kísérli meg részben pótolni.
A pneumatikus járművek tervezése már öt éves hagyományra tekint vissza a tanszékünkön. Részletes összefoglalót készítettünk a tanszéken ilyen területen elért eredményekből és kísérleti úton kidolgoztunk egy olyan mérési eljárást, amelynek segítségével az ilyen járművek teljesítménye fékpadon is mérhető. Ez a kutatás elsősorban a hallgatóink jobb gyakorlati képzését szolgálja, mivel az ilyen járművek automatizált ipari rendszerekkel analóg módon épülnek fel, a pneumatikus elemek beépítése és vezérlése, majd a teljesítmény optimalizálása mind a későbbi ipari feladatokra készíti fel őket.
K+F7 – Optimalizálási lehetőségek és módszerek a termékfejlesztésben
A tervezett termék versenyképessége, megbízhatósága, gazdaságossága és hozzáadott- érték tartalma leghatékonyabban az optimálás és a végeselemes analízis módszereinek összehangolt alkalmazásával javítható. Az alakoptimálás további újabb szempontokat adhat a tervezett termék továbbfejlesztéséhez. A kutatás célja az optimumkeresés tudományának beillesztése a termékek tervezési, fejlesztési és minősítési folyamatába, az így elérhető előnyök, hasznok bemutatása, új, hatékony optimáló módszerek kifejlesztése, a meglévők tökéletesítése. A munka során elért eredményeket igyekszünk minél hamarébb és minél teljesebb mértékben az oktatásba is bevonni, erre lehetőség kínálkozik a Termékszimuláció (BSc Formatervező hallgatók számára), Gépelemek végeselemes analízise (BSc Géptervező hallgatók számára), valamint a Gépelemek optimálása (MSc Géptervező hallgatók számára) című tantárgyak oktatása és továbbfejlesztése kapcsán, illetve TDK munka során.
Eddig elért eredmények:
Tudományos publikációk referált folyóiratokban, (3 db megjelent, 2 db folyamatban);
Termékminőségi tanúsítvány (TÜKI Miskolc, gyújtókamra), 1. ábra;
Termékminőség javítása, selejt- csökkentés (BOSCH Hatvan, elektronikus panelek), 2. ábra;
Ipari termék- és formatervező hallgatók terveinek ellenőrzése, továbbfejlesztése, 3. ábra;
TDK dolgozat készítése folyamatban egy érdeklődő hallgatóval.
1. ábra. Gyújtókamra vizsgálata
2. ábra. Elektronikus panel optimálása
3. ábra. Bárszék terve (alakoptimálási példa)
K+F8 – Tervezési algoritmusok fejlesztése, kombinatorikus elvű megoldások keresésének, továbbá a környezettudatos tervezés irányelveinek kutatása
A Tervezési algoritmusok fejlesztése, kombinatorikus elvű megoldások keresésének, továbbá a környezettudatos tervezés irányelveinek kutatása téma egy korábban kidolgozott tervezési algoritmus vizsgálatán alapszik. A kutatással összefüggésben egy elektronikus oktatási segédanyag is készül a Miskolci Egyetem harmadéves Ipari Termék- és Formatervező szakos hallgatói számára, a Környezettudatos Tervezés című tantárgyhoz. A kutatásaink során azt vizsgáljuk, hogy az algoritmus egyes fázisaiban a környezettudatos tervezés irányelvei hogyan jelenhetnek meg. Ezzel kapcsolatban első lépésként a VDI 2221 által javasolt tervezési metódust vizsgáltuk meg, hogy annak egyes lépéseiben a környezettudatos tervezés (DfE-Design for the Environment, lásd ábra) irányelvei közül melyek jelennek meg. A VDI 2221 által javasolt folyamat a teljes tervezés folyamatát lefedi, azonban kutatásaink során a koncepcionális tervezés fázisára fókuszálunk. Ennek megfelelően a korábbi kutatásaink során megfogalmazott algoritmus egy sokkal részletesebb folyamatot személtet, amelynek minden lépésében alkalmazható valamely DfE eszköz. További kutatásaink arra fókuszálnak, hogy a DfE eszközök milyen módon, milyen gyakorlati eszközök révén valósulnak meg az ajánlott koncepcionális tervezési algoritmus egyes lépéseiben.
A DfE eszközei
K+F9 – Fogazott elempárú hajtások környezeti megfelelőségének kutatása
Az erő- és munkagépek közti kapcsolatot a gyakorlati életben igen nagy számban fogazott elempárú hajtással valósítjuk meg. Ennek ismeretében a fogazott elempárokkal megvalósított hajtások a gépészetben nagy jelentőséggel bírnak. Így nem hagyhatjuk figyelmen kívül a környezetünkre gyakorolt hatásukat. A kutatómunka a fogazott elempárokkal megvalósított hajtóművek zajkibocsátására fordít nagy hangsúlyt. A kutató munka számba veszi a témához kiadott szabványokat, mérnöki segédleteket és jogszabályokat. Ezen a vonalon elindulva felkutatásra kerülnek a fogazott elempárokkal megvalósított hajtóművek azon elemei melyek részt vesznek a zajkeltésben (aktív elemek) és azok, melyek nem, csak közvetítő szerepük van (passzív elemek). A kutatás részletesen foglalkozik az aktív elemek viselkedésével, a keletkező zaj létrejöttének körülményeivel és folyamataival, a hajtóműben a rezgések által megtett utak (átviteli utak) tanulmányozásával (ábra). A vizsgált aktív elemek: fogaskereke (kapcsolódás folyamata), csapágyak, tengelyek. Tanulmányozásra kerülnek a passzív elemek is, hogy milyen szerepük van a teljes egység zajkibocsátásában. Passzív elemek az egyes házrészek és burkolatok. A kutatás célja, a hajtómű elemek viselkedésének tanulmányozása után, egy olyan számítási módszer létrehozását mellyel már tervezési fázisban figyelembe vehetők a hajtóművek környezetre gyakorolt hatása, különösképpen a kibocsátott zajra. A kidolgozandó számítási módszer szorosan kell hogy illeszkedjen az általánosan elfogadott tervezési folyamatba.
K+F10 – A természeti analógiák alkalmazási lehetőségeinek kutatása a termékfejlesztésben
A kutatómunka és a természet közös jellemzője az alkalmazkodás, a gyarapodás, és a változás. A terméktervezés integráló tudomány, a műszaki, a természet- és társadalomtudomány számos területét élteti és fejleszti tovább. Közhely, hogy a legnagyobb termékfejlesztő maga a természet, és a tervezők-fejlesztők hosszú ideje igyekeznek „ellesni” a természetben fellelhető megoldásokat, igazolni elveik helyességét. A természetben a környezettel való kölcsönhatás az alkalmazkodásban valósul meg, amely a lépésenként kialakuló megoldásaival szoros párhuzamba állítható a diszkurzív tervezéssel. Eredményei a természetben előforduló élő és élettelen szerkezetek. Ezek rendszerezésével és a tudatos tervezés folyamatba való beépítésével nem csupán egy intuitív hátteret, de egy széleskörűen használható, konkrét megoldási elveket tartalmazó ismerethalmazt kapunk. Egy ilyen, természeti hatáselvekből és hatáshordozókból felépített tudásbázis akkor válik a mérnökök számára a gyakorlatban használhatóvá, ha könnyen kezelhető, jól csoportosított, de igény esetén más szempontok szerint újracsoportosítható, alapvető összefüggéseiben meghatározott rendszert alkot, mely a matematika illetve logika nyelvezetével leírható és így bármely új problémára könnyen alkalmazható. A kutatás egyik célja éppen ezen kritériumrendszernek megfelelő elméleti háttér kidolgozása. Ehhez a gépelemek, a gépek és a termékek fejlesztésekor alkalmazható ötleteket és elveket vizsgáljuk, rendszerezzük és fejlesztjük.
Korábbi kutatások
Az Intézet szűken vett profiljából adódóan főleg a gépek méretezése, üzeme képezték kutatásaink alapját. A gépszerkezettan kiterjedéséből adódóan később új tudományterületek is kapcsolódtak a hagyományos kutatási irányokhoz. Napjainkban a legfontosabbak:
Fogaskerék-bolygóművek méretezése, vizsgálata, kiválasztása. Az itt folyó kutatások tudományos iskola létrejöttéhez vezettek, amelyben számos tudományos fokozat és értekezés született. Terplán Zénó professzort e területen végzett kutatásai nyomán a Magyar Tudományos Akadémia rendes tagjává választották.
Fogazásgeometriai kutatások. Csigahajtások geometriai és tribológiai vizsgálata. Hullámhajtóművek kialakítása, elemeik méretezése.
Siklócsapágyak, siklófelületpárok kenéselméleti kutatása, kenéstechnika, tribológia. Számítógéppel segített tervezés. 1991-1996 között kutatói kezdeményezésű projekt keretében folyt a konstrukciós tervezést támogató számítógépes programok fejlesztése. Az elkészült programokat a magyarországi műszaki felsőoktatásban, egyetemeken és főiskolákon használják. Tervezéselmélet, tervezésmódszertan, a géptervezésen túlmenően a legáltalánosabb értelemben vett termékfejlesztés a termék teljes életciklusának figyelembevételével.
Gépészeti rezgésdiagnosztika, műszaki akusztika, környezetvédelem. Karbantartás. Gépágyazások tervezése, géprendszerek indítási, fékezési jelenségeinek vizsgálata. Gépelemek, szerkezetek, szerelési egységek végeselemes analízise.
A Tanszék alapítása óta egy akadémiai doktori fokozat, 13 műszaki tudomány kandidátusa fokozat, két PhD fokozat és 39 egyetemi doktori cím született. Kutatási eredményeinket szakkönyvekben és a "Gépelemek Tanszék Közleményeiben" is megjelentetjük, ez a sorozat a 800. számnál tart.
1. Normál fogaskerékhajtóművek, fogaskerék-bolygóművek és differenciálművek vizsgálata. Dr. Apró Ferenc, egy. docens műsz. tud. kandidátusa Gépelemek Tanszéke
A normál fogaskerék-hajtóművek, fogaskerék-bolygóművek és differenciálművek, valamint a bolygóművek, sebességváltók fogazatgeometriai, szilárdsági, kinematikai- és dinamikai vizsgálata. Az optimális hajtómű kiválasztása. Az energiafolyam és hatásfok meghatározása. A fogaskerékhajtások általános tervezési módszerének kidolgozása. A tanszéken az 1960-as évektől kezdődő fogaskerékhajtások kutatásához kapcsolódik. Harkovi Műszaki Állami Egyetemmel és az Odesszai Műszaki Egyetemmel közös kutatások.
1. Apró Ferenc: 3K Típusú egyszabadságfokú fogaskerékbolygóművek tervezése. (Kandidátusi értekezés). Miskolc, 1979. p. 116.
2. Terplán, Z. - Apró, F. - Antal, M. - Döbröczöni, Á.: Fogaskerékbolygóművek. Műszaki Könyvkiadó. Budapest, 1979. P. 258.
3. Apró, F.: Hajtóművek gépszerkezettana. Miskolci egyetemi Kiadó. Miskolc. 1996. P. 141.
4. Apró, F.: Három alapelemes differenciálművek kinematikai és dinamikai viszonyai. Gép. 48. (1996) 5.
5. Apró, F.: Selecting of differenctial gears and double epicyclic geartrains. The International Meeting of the Carphatian Region Specialists inthe Field of Gears. Universitatea de Nord Baia Mare Catedra de Construkcii de Masini. Baia Mare. Seria C, Vol. XIV. 21-22. Aprille 2000. P. 9-14.
2. Terheléseloszlás fogaskerékhajtóművekben, fogaskerék-bolygóművekben Dr. Döbröczöni Ádám, egy. tanár műsz. tud. kandidátusa Gépelemek Tanszéke
A kutatás összegzése, legfontosabb eredményei, kapcsolódása az intézmény kutatási és oktatási hagyományaihoz. A kutatáshoz fűződő legfontosabb hazai, illetve nemzetközi kapcsolatok. Fogaskerékhajtások geometriai kialakítása, anyag megválasztása, konstrukciós sajátosságai meghatározzák a fogazatok terhelhetőségét, alkalmazkodását a mindenkori terhelésekhez. A hajtások terheléseloszlása a korábban tisztán rugalmas (acél, műanyag) anyagok esetében jól számítható, az újabb anyagok (porózus, kerámia, kompozit műanyagok) új megközelítést kíván. Publikációk (kandidátusi értekezés, nemzetközi és hazai konferencia előadások, ipari megbízásra hajtóművek vizsgálata). A tanszéken az 1960-as évektől kezdődő fogaskerék-bolygóművek tématerülethez kapcsolódik. Harkovi Műszaki Állami Egyetemmel, az Odesszai Műszaki Egyetemmel és a Müncheni Műszaki Egyetemmel közös kutatások.
1. Aus zwei einfachen Planetengetrieben herstellbare Zahnrädergetriebe mit einem Freiheitsgrad. (Drive variants with one degree of freedom which can be made up of two simple epicyclic drives). Társszerző: Apró F.. A Nehézipari Műszaki Egyetem Idegennyelvű közleményei. XXXII. kötet Miskolc, 1972. p. 231-346.
2. Fogaskerék-bolygóművek. (Planetary drives). 5.2., 8. fejezet. (Szerk.: Terplán Z.) Társszerzők: Terplán Z., Apró F., Antal M.. Műszaki Könyvkiadó. Bp., 1979. p. 1?258.
3. Load Distribution in Planetary Gear Drives. International Conference on Motion and Power Transmissions. Hiroshima. Japán, 23-26 November 1991. p. 739 -744.
4. A Special Planetary Train of Friction Type for Miniature Mechanisms. Társszerző: Terplán Z.. 1st IFToMM Int. Micromech. Symposium, Tokyo, June 1-3, 1993. p. 98-101.
5. La distribución de carga en propulsores de rodaje. I. Congreso Iberoamericano de Ingenieria Mecánica. Madrid, 1993. sept. 21-24. vol. 4. p. 101-105.
3. Diagnosztikai vizsgálatok, Jálics Károly, főiskolai docens zajelemezéssel Gépelemek Tanszéke
A gépek és gépszerkezetek üzemelésük során elhasználódnak. Az elhasználódás folyamatában más és más a szerkezetek kibocsátott zaja. Ezt mérve és számításokat végezve meghatározható a gép- vagy a szerkezet pillanatnyi állapota, amely alapján a szükséges karbantartások rugalmasan elvégezhetők. Nemzetközi és hazai konferenciákon tartott előadások és hatósági megbízások alapján végzett szakértői vélemények elkészítése. A tanszéken az 1975-ös évektől kezdődő környezetvédelmi és karbantartási kutatásokhoz kapcsolódik
1. A zaj, mint információhordozó a gépjárműdiagnosztikában. DIAGON 92, Nemzetközi diagnosztikai konferencia, Siófok. 1992. április 1. Gépgyártástechnológia XXXII évf, 1992 márc.-ápr.
2. Infrahang gondok személygépkocsinál. Társszerzővel. DIAGON 95, Nemzetközi diagnosztikai konferencia, Siófok. 1995. március 8. Megjelent a Konferencia különkiadványában.
3. Fogazati hibák rezgésdiagnosztikai azonosításának lehetőségei. Társszerzővel. DIAGON 96, Nemzetközi diagnosztikai konferencia, Siófok. 1996. március 6. Megjelent a Konferencia különkiadványában.
4. Rezgésdiagnosztikai műszer kifejlesztése hibakereséshez. MTA Miskolci Bizottsága székháza, 1996 május 25.
5. Mérőberendezés és szoftver kifejlesztése merev testek mozgásállapotának vizsgálatára. Karbantartás és Diagnosztika. A.A.STÁDIUM Kft. 1996. október. III.évf. 3.sz. p.10-11.
4. Zaj- és rezgéscsökkentés, tervezés Dr. Kováts Attila, egy. docens műsz. tud. kandidátusa Gépelemek Tanszéke
A környezeti terhelés csökkentése szempontjából a gépszerkezetek zaj- és rezgésmagatartása elsődlegesen meghatározó. A kutatás célja ennek optimalizálása. Publikációk (kandidátusi értekezés, nemzetközi és hazai konferencia előadások, nemzeti kutatási fejlesztési pályázatok). A tanszéken az 1975-ös évektől kezdődő környezetvédelmi kutatásokhoz kapcsolódik
1. Gépszerkezettan (Műszaki akusztika). Tankönyvkiadó, Bp., 1985, 1988, 1993. 1/279 p.
2. Zajvédelmi ismeretek és módszerek. Tankönyvkiadó, Bp., 1977, 1984, 1986. 1/247 p.
3. Noise and vibration of gared speed reducess. Ideogram project CIPA-CT94-0175. = University of Miskolc, Miskolc, 1996. 1/46 p.
4. Ipari környezetvédelem. Társszerző. Miskolci Egyetemi Kiadó, Miskolc, 1993. P. 243-341.
5. Zaj- és rezgésvédelem. Veszprémi Egyetemi Kiadó, Veszprém, 1995, 1998. 1/166 p.
5. Hajlékony elemes hajtások Péter József PhD Gépelemek Tanszéke
1. A ME Gépelemek tanszékén több évtizedes multja van a fogaskerék-bolygóművekkel foglalkozó kutatásoknak. Az egyik hoszabb ideje vizsgált fogaskerék-bolygómű a hajlékony elemes fogaskerékhajtómű.
2. Az egyetemi szinten oktatók feladata a hallgatók bevezetése a kutató munkába. A hajlékony elemes hajtások a tananyag részét alkotják a rész (fogaskerék-hullámhajtómű) és az egész szintjén (mechanikus hatóművek ipari robotokban) egyaránt.
3. A hajlékony elemes hajtások területén szakcikkek születtek, egyetemi doktori és kandidátusi disszertáció készült, PhD disszertáció készül, ipari megrendelésre laboratóriumi vizsgálatokat végeztünk és hajtómű-család fejlesztésében volt részünk.
4. A kutatómunka révén kapcsolatban voltunk a harkovi és magdeburgi műszaki egyetem valamint a BME társtanszékének, továbbá a Műszaki Tudományok Laboratóriumának kutatójával (Tsukaba, Japán) és a japán HD gyár munkatársaival.
1. Fogaskerék-hullámhajtómű család fejlesztése a REKARD vállalat (Győr).
2. Integrated Product Development Training at the University of Miskolc, Hungary. Integrated Product Development. 2nd. Internal Workshop. Magdeburg. 1998.
3. Results on Laboratory Tests of Flexible Gear Drives. 4th World Congress on Gearing and Power Transmission. Párizs. 1999.
4. Theoretical Calculation and Laboratory Test of Wave Generator. microCAD'98. Nemzetközi Számítástechnikai Tudományos Konferencia kiadványa. Miskolc, 1998.
5. Load Distribution in Planetary Gear Drive and Harmonic Drives. Publ. Univ. of Miskolc. Series C, Mechanical Engineering. Vol. 48. (1999)
6. Térbeli fogazatok és csigahajtások Dr. Siposs István, egy. docens műsz. tud. kandidátusa Gépelemek Tanszéke
Ívelt fogazatú kúpkerekek és csigahajtások fogazástechnológiájának és minőségellenőrzésének a meghatározása. Ívelt fogazatú kúpkerekek minőségbiztosítása, egyenes alkotójú és ívelt profilú hengeres és globoid csigahajtások geometriai és technológiai adatainak meghatározása. A tanszéken az 1960-as évektől kezdődő fogaskerékhajtások kutatásához kapcsolódik. Harkovi Műszaki Állami Egyetemmel, az Odesszai Műszaki Egyetemmel és a Müncheni Műszaki Egyetemmel közös kutatások.
1. DROBNI J. - SIPOSS I.: Néhány gondolat a lenyesett fogú evolvens fogazatú hengereskerekek technológiájához., Gép, XLVII. Évfolyam, 1996/5., 10-12.
2. SIPOSS I.: Globoid csigahajtás elemeinek fogazása programvezérlésu lefejtômarógépen. (Egyetemi doktori értekezés.) NME Miskolc, 1977.
3. SIPOSS I.: Globoidhajtások lefejtés nélkül készített csigakerékkel. (Kandidátusi értekezés). TMB. Budapest, 1990. 68 old. és 13 old. tábl.
4. SIPOSS I.: Globoidschneckengetriebe mit Kreisbogenprofil. Publications of the University of Miskolc. Series C. Mechanical Engineering. Volume 44. 1992 No. 1. pp. 7-19.
5. ZAGREBELNIJ V. N. - E. N. Kobec - SIPOSS I.: The Mathematical Model of Appreciation and Providion Quality of Central Gearings the Tractors. MicroCAD 2001. március 1.
7. Siklófelületpárok kenéselméleti kutatása, kenéstechnika, tribológia Dr. Szota György, egy. docens műsz. tud. kandidátusa Gépelemek Tanszéke
A téma keretében elsősorban folyadéksurlódási állapotú siklófelületpárok legkedvezőbb súrlódási jellemzőit kerestük. A kutatás egyik főiránya siklófelületpárok optimális geometriai kialakításának és optimális résfüggvényének meghatározására irányult. A kutatás másik fontos részterületén a rugalmas anyagú siklófelületpárok legkedvezőbb anyagjellemzőit kerestük.
1. G. Szota - Á. Döbröczöni: Influence of the Adhesivaness of Lubricants on Load-Capacity and Coefficient of Friction of Hydrodynamic Sliding Surface Pairs. AUSTRIB '94. Perth. P. 135/139.
2. Szota Görgy: Gépelemek IV. /5.kiad./. Tankönyvkiadó. Budapest. 1996. P. 1/263.
3. Szota György: Siklócsapágyak tervezés. Műszaki Könyvkiadó. Budapest, 1974. P. 1/258.
4. Szota György: Siklófelületpárok optimális súrlódási állapota. (Egyetemi doktori értekezés). NME Miskolc, 1975. P. 1/49.
5. Szota György: A kenőanyag tapadóképességének hatása siklófelületpárok folyadéksúrlódási jellemzőire. (Kandidátusi éretekezés). ME Miskolc, 1992. P. 1/88.
8. Fogazott elempárok és fogazószerszámok tervezése Dr. Szente József, egyetemi docens, Ph. D. Gépelemek Tanszéke, Gépgyártástechnológia Tanszék
A kutatás az alábbi területeket érintette:
ˇ A belső fogazatú fogaskerekek tervezési kérdései.
ˇ Ebben a tárgykörben előbb a belső fogazatú fogaskerekek geometriai kérdéseivel, a kapcsolódási rendellenességekkel (interferencia jelenségek) foglalkoztunk. Mivel a belső fogazatú fogaskerék vizsgálata elképzelhetetlen a fogazószerszámok és a gyártási eljárások alapos ismerete nélkül, szükségessé vált a fogazószerszámok tervezésének kutatási téma szintű áttekintése.
ˇ Fogazószerszámok tervezése. A kutatás ezen része az egyenes és ferdefogú metszőkerekek geometriai felépítésével, gyártásának modellezésével, a metszőkerekek mérésével, ellenőrzésével, az ideális vágóél meghatározásával, illetve a vágóél profilhibájának vizsgálatával foglalkozott. Sor került a lefejtő hámozás elemzésére, meghatároztuk a hengeres hámozókerekek alkalmazhatóságának feltételeit.
ˇ A fogaskerékgyártás matematikai modellezése.
ˇ Korszerű fogaskerék tervezés csak úgy képzelhető el, ha pontosan ismerjük a fogfelületek kialakulásának mechanizmusát. Ennek érdekében el kell készíteni az egyes gyártási eljárások korrekt matematikai leírását, melyben a szerszámot, a munkadarabot, a szerszámgépen végzett mozgásokat pontosan modellezzük. Az elmúlt években hengeres fogaskerekek és kúpkerekek gyártására készültek ilyen matematikai modellek.
ˇ Íveltfogú kúpkerekek tervezési kérdései. Az ívelt fogú kúpkerekek bonyolult geometriája, a gyártási eljárások sokasága, valamint a gyártó cégek részéről hézagosan csepegtetett információk miatt ezen fogaskerék típusok szinte végtelenül tág kutatási lehetőséget biztosítanak. A munka ezen része a Gleason-féle ívelt fogú kúpkerekek geometriai elemzésére, egyes gyártási eljárások matematikai modellezésére, valamint a fogfelületek három-koordinátás mérőgépen történő mérésének vizsgálatára irányult. A kutatás a Gépelemek tanszékén évtizedek óta folyó fogaskerék-kutatásoknak szerves részének tekinthető. Az eredményekről hazai és nemzetközi fórumokon számoltunk be.
1. Szente J.: Belső fogazatú fogaskerekek lefejtő szerszámainak megválasztása. = Egyetemi doktori értekezés. Miskolc. 1984. p. 1-91.
2. Terplán Z.- Szente J.- Marton G.: A Method of the Skiving Cutter Design. = 2éme Congres Mondial des Engrenages. Párizs. 1986. 2. kötet. p. 751-758.
3. Csóka J.- Maros Zs.- Pap J.-né, Szente J.: .Ívelt fogú kúpkerekek fogfelületeinek mérése háromkoor-dinátás mérőgépen. = A G/6 oktatási program keretében készült tanulmány. Miskolc. 1990. p. 1-26.
4. Szente J.: A Method to Determine the Tooth Contact Pattern of Spiral Bevel Gears. = Proceedings of the International Conference on Motion and Power Transmissions. Hiroshima. 1991. p. 731-735.
5. Fogazott elempárok tervezéséhez kapcsolódó vizsgálatok. = Miskolci Egyetem Doktori (Ph. D.) Tézisfüzetei. Miskolc. 1997. p. 1-49.
9. Siklócsapágyak minőségének javítása modern tervezési módszerek alapján Dr. Szabó J. Ferenc Gépelemek Tanszéke, Matematikai Intézet Analízis Tanszék
A kutatás során a hidrodinamikus, axiális csapágyak optimális résalakját kerestük minimális súrlódási tényező, másik esetben maximális terhelhetőség elérése céljából, a Reynolds- egyenlet kielégítése mellett. A számeredmények jól egyeztek az irodalomban eddig végtelen szélességre található értékekkel (Dr. Szota György kandidátusi értekezése), véges szélességre a numerikus stabilitás és konvergencia javítása érdekében a módszer továbbfejlesztésére van szükség. Az eredmények jól használhatók lehetnek a jelenleg folyó kutatási projektek kidolgozásához is, úgy a protézisek és emberi ízületek vizsgálata során, mint újabb típusú siklócsapágyak kifejlesztésénél. A kutatások e témában tovább folynak, részben a Bolyai János kutatási ösztöndíj keretében, részben pedig az e témában jelenleg futó kutatási projektekben, pályázatokban való részvétel során. Főbb eddigi eredmények: Algoritmus és számítógépi program a genetikus algoritmusra épülő optimumkeresésre, ennek alkalmazása siklócsapágyakra, nemzetközi konferencián előadott és nyomtatásban megjelent cikkek. Hazai és nemzetközi kapcsolatok: tagság a GTE Tribológiai Szakosztályában, tagság az ISSMO nemzetközi szervezetben (International Society of Structural and Multidisciplinary Optimisation).
1. Ferenc J. Szabó: Shape Optimised Solutions for Linear Partial Differential Equations. ECCOMAS - The European Community for the Computational Methods in Applied Sciences International Conference, Final Report, 20-26 September, 1997. Paris, France.
2. Béla Kovács - Ferenc J. Szabó: Optimum Shape of the Gap in Sliding Bearings Second World Congress of Structural and Multidisciplinary Optimisation. Extended Abstracts. Editors: W. Gutkowski, Z.Mróz, May 26-30, 1997. Zakopane, Poland.
3. Ferenc J Szabó: Optimum solutions for linear partial differential equations with application to the Reynolds-equation of lubrication. International Conference on Numerical Analysis, Miskolc, Hungary, January 1996.
4. Ferenc J. Szabó: Design Supporting Program System for the Multidisciplinary Optimisation of Lubricated Sliding Surfaces. WCSMO-3. - Third World Congress of Structural and Multidisciplinary Optimisation, Final Report, 17-21 May, 1999. Buffalo, NY. USA.
5. Ferenc J. Szabó: Optimised Gap Shapes for Sliding Bearings. WCSMO-3. - Third World Congress of Structural and Multidisciplinary Optimisation, Final Report, 17-21 May, 1999. Buffalo, NY. USA.
10. Ízületi endoprotézisek tervezése, beillesztése, technológiája Dr. Döbröczöni Ádám, egy. tanár műsz. tud. kandidátusa Gépelemek Tanszéke, Debreceni Egyetem OEC, Ortopédiai Klinika
A kutatás összegzése, legfontosabb eredményei, kapcsolódása az intézmény kutatási és oktatási hagyományaihoz. A kutatáshoz fűződő legfontosabb hazai, illetve nemzetközi kapcsolatok. Az életminőség javítása szempontjából lényeges az emberi vázrendszer állapotának javítása, esetenként egyes részeinek mesterséges pótlása. Különös tekintettel a gyermekkori fejlődési rendellenességekre és az időskori pótlásokra. Publikációk (kandidátusi értekezés, nemzetközi és hazai konferencia előadások, nemzeti kutatási fejlesztési pályázatok). A tanszéken az 1999-es évektől kezdődő végeselemes kutatásokhoz kapcsolódik. Debreceni Egyetem Orvos Egészségügyi Centrumának Ortopédiai Klinikájával közös kutatások
A kutatáshoz kapcsolódó legfontosabb 5 saját publikáció, illetve szakma specifikus alkotás: FKFP 0365/2000. kutatási pályázat. Egészséges és beteg csípőízület működésének szimulációja.