The development of gear test drive in a gear factory

Abstract

The objective of this Master Thesis was to develop test driving of gears produced in a heavy gear factory. In order to achieve this goal, target was to define the most critical development areas of the test drive arrangement. Current test arrangement has certain imperfections. Because of these imperfections, the safety and quality assurance level of the test drive system does not correspond to targets set in the gear factory. The most significant problems relate to old-fashioned gear testing devices based on V-belt drives.

In the theory part of this thesis work gears were examined as test driven products. Additionally, literature investigation was done on test drive and final inspection of gears. The investigation focused particularly on alternative test drive methods of gears and typical measurements conducted during gear test runs. Furthermore, current status of gear factory's test drive, and also condition monitoring and warranty maintenance of gears were analysed. Present procedures were questioned by benchmarking test drive arrangements of two Finnish gear manufacturers.

Based on the literature investigation, current status analysis and benchmarking, the most critical development areas of the test drive arrangement were defined and argued. After this, the results of the development work were discussed and proposals for further development were given. The most relevant results of this thesis are: layout plan of assembly section including test drive area, pre-plan of a new test rig, requirement list concerning test drive apparatus and test run report proposal.

Työn tavoitteena oli kehittää vaihdetehtaan valmistamien hammasvaihteiden koeajoa. Tavoitteen saavuttamiseksi työssä pyrittiin määrittämään tehtaan koeajojärjestelyn kriittiset kehityskohteet. Vaihdetehtaan nykyisessä koeajojärjestelyssä on puutteita, joista johtuen koeajon turvallisuuden ja laadunvarmistuksen taso ei vastaa vaihdetehtaan tavoitteita. Merkittävimmät ongelmat liittyvät vanhentuneisiin kelahihnakäyttöisiin vaihteiden koeajolaitteisiin.

Työn teoriaosiossa tarkasteltiin hammasvaihteita koeajettavina tuotteina, minkä lisäksi tehtiin kirjallisuusselvitys hammasvaihteiden koeajosta ja lopputarkastuksesta. Selvitys kohdistui erityisesti vaihtoehtoisiin hammasvaihteiden koeajomenetelmiin sekä tyypillisimpiin koeajon yhteydessä suoritettaviin mittauksiin.

Kirjallisuustutkimuksen ohella työssä analysoitiin vaihdetehtaan koeajon sekä koeajoon välillisesti liittyvien vaihteiden kunnonvalvonnan ja takuuhuollon nykytilat. Tehtaan nykyiset toimintamallit kyseenalaistettiin kahden suomalaisen vaihdetehtaan koeajojärjestelyihin kohdennetuilla vertailuanalyyseilla. Kirjallisuustutkimuksen, nykytilan analysoinnin ja vertailuanalyysien pohjalta esitettiin koeajon keskeisimmät kehityskohteet argumentteineen. Tämän jälkeen käsiteltiin kehitystyön tuloksia ja annettiin kehitysehdotuksia koeajon edistämiseksi jatkossa. Työn oleellisimpia tuloksia ovat: kokoonpano-osaston layout-suunnitelma koeajoalueineen, uuden koeajolaitteen esisuunnitelma, koeajolaitteiston vaatimuslista sekä ehdotus vaihteiden koeajopöytäkirjaksi.