GRANT 

journal 

ISSN 1805-062X, 1805-0638 (online), ETTN 072-11-00002-09-4 

EUROPEAN GRANT PROJECTS | RESULTS | RESEARCH & DEVELOPMENT | SCIENCE 

 

 

 

progress of the overall deformation of teeth solved by FEM for the 
spur gears with number of teeth z

1,2

=24, the module of teeth 

m=3,75[mm], the force F

N

=1000[N] and width of gearing 

b

1,2=

 

10[mm], which in the meshing reaching gear ratio 1 and for the 

ideal division of load. Deformation of pairs of teeth over the 
meshing along the length of meshing line is changes. Maximum 
value of deformation shall in this case the endpoints lonely meshing 
(if we consider the image-pair) and the minimum value shall also 
meshing in two pairs of endpoints lonely meshing. The points B and 
D, it is the solitary meshing points leads to a step change 
deformation teeth and it will input the next couple teeth to meshing. 

In Figure 5 shows the course of total stiffness of the teeth, tooth pair 
stiffness and total stiffness of gear teeth for the spur gears, in the 
teeth, which in the meshing reaching gear ratio 1. The stiffness is 
individual pairs of teeth in the mesh by changing the length of the 
engaging line. The minimum value shall end in the engaging points 
and lines shall at maximum point lone mesh, the so-called pitch 
point C. The resulting stiffness teeth after track mesh changes 
periodically with a period equal to the basic pitch frontal. The 
endpoints solitary mesh leads to sudden changes in stiffness 
resulting teeth. This is due to a step change in deformation resulting 
from the entry into another pair of teeth in the mesh his cause’s 
vibrations that cause noise gearbox. 
  
 

4.

 

CONCLUSIONS  

 
There are many influences that cause vibrations in the gearbox and 
that have to be taken into account already in the phase of design, 
manufacture, installation and operation.  Detailed analysis of 
gearboxes manufacturers have shown that improving of the gear 
accuracy can not reduce the transmission unit noise to the desired 
level. Only fundamental changes to the shape of the tooth and 
changes in production technology can achieve stronger noise 
reduction of gear mechanism. 
The internal dynamics of the teeth is one of the most common 
gearing problems. This is reflected vibrations all parts of gears, their 
noise and increased stress teeth. One of the factors that aggravate 
environmental is a noise. The noise in gear transmissions 
particularly affects periodic change of stiffness teeth during meshing 
caused by changing the number of pairs of teeth, which are 
simultaneously in meshing. Using FEM we can with sufficient 
accuracy to solve the direct deformation of teeth of spur gear. 
Deformation of pairs of teeth over the meshing along the length of 
meshing line is changes. Maximum value of deformation shall in 
this case the endpoints lonely meshing (if we consider the image-
pair) and the minimum value shall also meshing in two pairs of 
endpoints lonely meshing. The stiffness is individual pairs of teeth 
in the mesh by changing the length of the engaging line. The 
minimum value shall end in the engaging points and lines shall at 
maximum point lone mesh, the so-called pitch point C. The resulting 
stiffness teeth after track mesh changes periodically with a period 

equal to the basic pitch frontal. The endpoints solitary mesh leads to 
sudden changes in stiffness resulting teeth. This is due to a step 
change in deformation resulting from the entry into another pair of 
teeth in the mesh his cause’s vibrations that cause noise gearbox. 
 
References 
 
1.

 

Femandez del Rincon, A. et al., A model for the study of 
meshing stiffness in spur gear transmissions, Mechanism and 
Machine Theory. 61 (2013), p.30-58. 

2.

 

Kender, Š. et al., Advantages of using composite materials in 
automotive manufacture process. Trans&Motauto World. - Sofia 
(Bulharsko) : Scientific Technical Union of Mechanical 
E

ngineering, Roč. 5, č. 1 (2020),p. 3-5. 

3.

 

Czech, P., Intelligent approach to valve clearance diagnostic in 
cars, Communications in Computer and Information Science, 
395 (2013), p. 384-391. 

4.

 

Bocko, J., Frankovský, P., Kostelníková, A., Ostertagová, E.,  
Ostertag, O. Structural design and photoelasticimetric 
verification of landing gear of ultralight aircraft, Metalurgija. 2 
(2010) 145-150. 

5.

 

Wojnar, G., Detecting local defects in toothed gears, 
Transactions of the University of Košice, 3 (2012) p.135-138. 

6.

 

Moravec, V. et al., 

Čelní ozubená kola v převodovkách 

automobilů. VŠB-TU Ostrava, 2009, 220 p. 

7.

 

Babjak, Š. et al.: Lean creative automotive product design 
(LCAPD). 

A Jövő Járműve. Vol. 5, no. 3/4 (2012), p. 70-78. 

8.

 

Dúbravčík, M., Babjak, Š., Kender, Š., Product Design Techniques 
in Automotive Production. American International Journal of 
Contemporary Research. Vol. 2, no. 5 (2012), p. 43-54. 

9.

 

Noga, S., Markowski, T., Bogacz, R., Method of determining 
thenormal modes of toothed gears with complex geometry, 
Scientific Journal of Silesian University of Technology. Series 
Transport. 89 (2015) p. 119-127. 

10.

 

Baworski, A., Garbala, K., Czech, P., Witaszek,K. Estimation of 
the ability to use a mass of air from amoving vehicle in wind 
turbine propulsion. Scientific Journal of Silesian University of 
Technology. Series Transport. 88 (2015) 5-17. 

11.

 

Tristan M. Ericson, Robert G. Parker, Experimental 
measurement of the effects of torque on the dynamic behavior 
and system parameters of planetary gears, Mechanism and 
Machine Theory, 74 (2014) 370-389. 

12.

 

Czech, P., Folęga, P., Wojnar, G.: Defining the change of 
meshing rigidity caused by a crack in the gear tooth’s foot. In: 
International Journal of Engineering, Science and Technology. 
Vol. 2, No. 1, (2010), pp. 49-56. 

13.

 

Sánchez, M. B. et al., Approximate equations for the meshing 
stiffness and the load sharing ratio of spur gears including 
hertzian effects. Mechanism and Machine Theory, Vol. 109, 
(2017), p.231-249. 

 

 

Vol. 9, Issue 1

113