Financované Európskou úniou NextGenerationEU prostredníctvom Plánu obnovy a odolnosti SR

Výskum a vývoj športových prevodoviek

Design of an Innovative Triple-Shaft Sports Sequential Gearbox with Tandem Electronic Shifting

Vývoj kompaktnej trojhriadeľovej sekvenčnej prevodovky s tandemovým elektronickým radením, novými konštrukčnými prvkami a dôrazom na presnosť, spoľahlivosť a efektívny prenos výkonu.

Technické zobrazenie tandemovej trojhriadeľovej osemstupňovej sekvenčnej prevodovky
Tandemová trojhriadeľová osemstupňová sekvenčná prevodovka
Kód projektu09I03-03-V04-00644
Výzva09I03-03-V04
Kariérna fázaR2
Realizácia2024 – 2026

O projekte

Nová architektúra pre presnejšie a kompaktnejšie radenie

Projekt TRI-GEAR TES sa zameriava na výskum a vývoj novej generácie športovej sekvenčnej prevodovky. Trojhriadeľové usporiadanie umožňuje skracovať konštrukčnú dĺžku prevodovky a vytvára priestor pre tandemové elektronické radenie.

Výskum prepája konštrukciu ozubenia, zubových spojok, radiacich mechanizmov, materiálové riešenia, riadiacu elektroniku a experimentálne overovanie. Výsledkom má byť funkčný prototyp pripravený na optimalizáciu a ďalšie testovanie.

01

Kompaktná koncepcia

Trojhriadeľová architektúra navrhnutá s cieľom redukovať celkovú dĺžku pri zachovaní požadovaných prevádzkových parametrov.

02

Nové funkčné prvky

Výskum tvaru ozubenia, zubových spojok, materiálov a povrchových úprav pre vyššiu spoľahlivosť a životnosť.

03

Elektronické radenie

Mechatronický systém s lineárnymi aktuátormi a pripravovanou riadiacou jednotkou pre koordinované sekvenčné radenie.

Výskumný plán

Deväť nadväzujúcich pracovných balíkov

Od analýzy súčasného stavu cez návrh komponentov až po prototyp, jeho testovanie a optimalizáciu.

WP1M1–M2

Literárna štúdia

Analýza súčasného stavu a technických trendov.

WP2M3–M5

Skrátenie prevodovky

Požiadavky, koncepcie a vyhodnotenie architektúry.

WP3M4–M7

Tvar ozubenia

Optimalizácia profilu a experimentálne vzorky.

WP4M5–M7

Zubová spojka

Analýza, nový koncept a overenie prototypu.

WP5M8–M11

Radiace mechanizmy

Analýza a testovanie mechatronického radenia.

WP6M8–M13

Materiály a procesy

Inovatívne materiály a tepelno-chemické spracovanie.

WP7M12–M18

Riadiaca jednotka GCU

Koordinácia tandemového elektronického radenia.

WP8M14–M19

Prototyp prevodovky

Výroba a integrácia funkčného prototypu.

WP9M20–M24

Optimalizácia

Testovanie, vyhodnotenie a záverečné úpravy.

Otvorený prístup

Verejné výstupy projektu

Dokumenty určené na verejné zverejnenie podľa schváleného opisu projektu. Každý súbor je dostupný priamo vo formáte PDF.

D1_1WP1

Komplexná literárna rešerš technického vývoja sekvenčných prevodoviek

Prehľad vývoja konštrukcií, materiálov, výrobných technológií, senzoriky a riadenia sekvenčných prevodoviek.

Otvoriť PDF
D1_2WP1

Analytická syntéza existujúcich technických riešení a ich vývoja

Syntéza vývojových trendov od mechanických systémov po automatizované a senzoricky podporované riešenia.

Otvoriť PDF
D2_1WP2

Požiadavky a ciele skrátenia prevodovky

Súbor technických a funkčných požiadaviek pre kompaktnú trojhriadeľovú sekvenčnú prevodovku.

Otvoriť PDF
D2_3WP2

Zhodnotenie a odporúčania z konceptuálneho návrhu

Technické, funkčné a výrobné vyhodnotenie zvolenej trojhriadeľovej koncepcie a odporúčania pre ďalší vývoj.

Otvoriť PDF
D3_1WP3

Optimalizované tvary ozubenia

Návrh úprav geometrie ozubenia so zameraním na účinnosť, stabilitu kontaktu a prevádzkovú spoľahlivosť.

Otvoriť PDF
D4_1WP4

Analýza funkčnosti existujúcej zubovej spojky

Posúdenie geometrie, materiálov, kontaktného namáhania a limitov súčasných zubových spojok.

Otvoriť PDF
D4_3WP4

Výsledky testov prototypu zubovej spojky

Experimentálne overenie funkčnosti prototypu pri dynamickom zaťažení a vyhodnotenie jeho prevádzkovej stability.

Otvoriť PDF
D5_1WP5

Analýza existujúcich radiacich valcov

Porovnanie princípov činnosti, materiálov, povrchových úprav a konštrukčných riešení radiacich mechanizmov.

Otvoriť PDF
D5_3WP5

Výsledky testovania nového systému radenia

Laboratórne overenie demonštračného lineárneho aktuátora, jeho odozvy, presnosti a opakovateľnosti radenia.

Otvoriť PDF
D6_1WP6

Komplexný prehľad vhodných materiálov, technológií a tepelného spracovania pre výrobu komponentov prevodovky

Prehľad materiálov pre ozubenie, zubové spojky, hriadele a telesá s návrhom výrobných postupov, tepelného spracovania a kontroly kvality.

Otvoriť PDF
D6_2WP6

Experimentálne výsledky materiálového výskumu s dôrazom na pevnosť a hmotnosť

Dokumentácia výroby ozubeného komponentu, elektroerozívneho obrábania, skúšobnej montáže a orientačného merania tvrdosti s vyhodnotením rozsahu materiálového overenia.

Otvoriť PDF
D7_1WP7

Funkčná riadiaca jednotka s príslušným softvérom

Realizácia a základné funkčné overenie prototypového riadenia lineárneho aktuátora vrátane zapojenia, kalibrácie a softvéru pre laboratórne radenie.

Otvoriť PDF
D7_2WP7

Dokumentácia k riadiacej jednotke a výsledky testovacieho prostredia

Opis hardvéru, elektrických rozhraní, riadiaceho programu a laboratórnych skúšok aktuátorov s vyhodnotením polohovania a požiadaviek na spätnú väzbu.

Otvoriť PDF
D8_1WP8

Fyzický prototyp sekvenčnej prevodovky

Dokumentácia fyzického prototypu MP2, jeho konštrukcie, hlavných dielov, montáže hriadeľových podsústav a integrácie lineárneho radenia.

Otvoriť PDF
D9_1WP9

Detailná správa o výsledkoch testovania prototypu

Vyhodnotenie výsledkov testovania a overovania prototypu MP2 vrátane zubovej spojky, elektronického radenia, materiálov a riadiaceho systému s požiadavkami pre vylepšený konečný návrh.

Otvoriť PDF
D9_2WP9

Vylepšený konečný návrh sekvenčnej prevodovky na základe získaných údajov

Konečná CAD revízia MP3 s integrovaným diferenciálom, prepracovaným obalom a kompaktnejším usporiadaním, vychádzajúca z hodnotenia pôvodného prototypu.

Otvoriť PDF
UV 10478Úžitkový vzor

Tandemová trojhriadeľová osemstupňová sekvenčná prevodovka

Osvedčenie Úradu priemyselného vlastníctva SR o zápise úžitkového vzoru č. 10478, prihláška č. 50049-2024, vo vlastníctve Technickej univerzity v Košiciach.

Otvoriť PDF

Neverejné výstupy

Výstupy D2_2, D4_2, D5_2 a D8_2 sú v projektovej dokumentácii označené ako neverejné. Z dôvodu ochrany technického know-how a duševného vlastníctva nie sú na tejto stránke sprístupnené.

Publicita projektu

Financovanie z Plánu obnovy a odolnosti SR

Projekt je financovaný Európskou úniou NextGenerationEU prostredníctvom Plánu obnovy a odolnosti Slovenskej republiky.

Komponent
9 – Efektívnejšie riadenie a posilnenie financovania výskumu, vývoja a inovácií
Investícia
3 – Excelentná veda
Prijímateľ
Technická univerzita v Košiciach
Hlavný riešiteľ
Ing. Miroslav Palko, PhD.
Financované Európskou úniou NextGenerationEU, Plán obnovy a Úrad vlády Slovenskej republikyTechnická univerzita v Košiciach