Durability of involute gear pairs manufactured by rapid prototyping methods

• Autorzy: Kozik Bogdan , Pisula Jadwiga , Dębski Mariusz , Dziubek Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2025.5.5

Warianty tytułu

PL

Trwałość ewolwentowych par kół zębatych wykonanych metodami szybkiego prototypowania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The durability of cylindrical spur gears made of ABS and PU manufactured using the FDM (Fused deposition modeling) additive method and vacuum casting was investigated. The tests were carried out for pairs of gears with an involute profile for three values of the profile angle: 20, 25 and 30° to determine the effect of the profile angle on the gear operation time. The effect of running-in on gear durability was also assessed.

PL

Zbadano trwałość walcowych kół zębatych o zębach prostych z ABS i PU wykonanych metodą przyrostową FDM (Fused deposition modeling) i odlewania próżniowego. Badania przeprowadzono dla par kół zębatych o zarysie ewolwentowym dla trzech wartości kąta zarysu: 20°, 25° i 30° w celu określenia wpływ kąta zarysu na czas pracy przekładni. Oceniono również wpływ docierania na trwałość przekładni.

Słowa kluczowe

EN

gears; involute profile; additive manufacturing technologies; ABS; PU

PL

koła zębate; zarys ewolwentowy; technologie przyrostowe; ABS; PU

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2025
• Tom: Vol. 70, nr 5
• Strony: 340--344
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kozik Bogdan

• Department od Machine Design, The Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-8111-6456

autor

Pisula Jadwiga

• Department od Machine Design, The Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-3197-9528

autor

Dębski Mariusz

• Department od Machine Design, The Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-4889-7633

autor

Dziubek Tomasz

• Department od Machine Design, The Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-3259-446X

Bibliografia

• [1] Ali M.H., Issayev G., Shehab E. et al.: Rapid Prototyping Journal 2022, 28(7), 1312. https://doi.org/10.1108/RPJ-07-2021-0160
• [2] Dave H.K., Prajapati A.R., Rajpurohit S.R. et al.: Rapid Prototyping Journal 2020, 26(1), 21. https://doi.org/10.1108/RPJ-01-2019-0003
• [3] Jandal A., Chaturvedi I., Wazir I. et al.: Sustainable Operations and Computers 2022, 3, 33. https://doi.org/10.1016/j.susoc.2021.09.004
• [4] Long J., Gholizadeh H., Lu J. et al.: Current Pharmaceutical Design 2017, 23(3), 433. https://doi.org/10.2174/1381612822666161026162707
• [5] Prasong W., Muanchan P., Ishigami A. et al.: Journal of Nanomaterials 2020, 2020(1), 8040517. https://doi.org/10.1155/2020/8040517
• [6] Yadav D.K., Srivastava R., Dev S.: Materials Today: Proceedings 2020, 26(2), 2089. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.02.451
• [7] Kuo C.C., Chen W.-H., Lin Y.-X. et al.: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2020, 108, 1509. 0 1000 2000 3000 4000 E20 E25 E30 t https://doi.org/10.1007/s00170-020-05508-2
• [8] Kuo C.C., Wu M.-X.: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2017, 90, 3775. https://doi.org/10.1007/s00170-016-9755-1
• [9] Leal R., Barreiros F.M., Alves L. et al.: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2017, 92, 1671. https://doi.org/10.1007/s00170-017-0239-8
• [10] Dziubek T., Budzik G., Pisula J. et al.: MM Science Journal 2024, 2024(5), 7641. https://doi.org/10.17973/MMSJ.2024_11_2024093
• [11] García-Domínguez A., Claver J., Camacho A.M. et al.: Materials 2020, 13(1), 28. https://doi.org/10.3390/ma13010028
• [12] Li Q., Zhao W., Li Y. et al.: Polymers 2019, 11(4), 656. https://doi.org/10.3390/polym11040656
• [13] Mazzanti V., Malagutti L., Mollica F.: Polymers 2019, 11(7), 1094. https://doi.org/10.3390/polym11071094
• [14] Budzik G., Pisula J.: „Additive manufacturing of polymer gears” in “Polymer gears” (edit. Thomas S., Huskić M., Maria H.J., Tavčar J.), Elsevier, 2024. p. 375.
• [15] Kozik B: „Dwudrożne przekładnie zębate wykonane metodami szybkiego prototypowania”, Oficyna wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2019.
• [16] Kozik B., Łączek A.: Mechanik 2016, 12, 1922. https://doi.org/10.17814/mechanik.2016.12.554
• [17] Muminovic A.J., Pervan N.: “Failure analysis of polymer gears made by additive manufacturing” in “Polymer gears” (edit. Thomas S., Huskić M., Maria H.J., Tavčar J.), Elsevier, 2024. p. 355.
• [18] Pisula J., Budzik G., Turek P. et al.: Polymers 2021, 13(10), 1649. https://doi.org/10.3390/polym13101649
• [19] Sobczyk M., Oleksy M., Budzik G. et al.: Polimery 2020, 65(11-12), 749. https://doi.org/10.14314/polimery.2020.11.1
• [20] Sobolak, M., Połowniak, P., Cieplak M. et al.: Polimery 2020, 65(7-8), 563.https://doi.org/10.14314/polimery.2020.7.9
• [21] www.centrumdruku3d.pl (access date 14.07.2023)
• [22] Siemiński P., Budzik G.: „Techniki przyrostowe. Druk 3D. Drukarki 3D”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2015, p. 43.
• [23] Oleksy M., Heneczkowski M., Oliwa R. et al.: Polimery 2014, 59(9), 677. https://doi.org/10.14314/polimery.2014.677
• [24] Zhan S., Song J., Ding M. et al.: Advances in Engineering Research 2017, 135, 574. https://doi.org/10.2991/iccte-17.2017.102
• [25] Puerta P.V., Sanchez D.M., Batista M. et al.: Journal of Manufacturing Processes 2018, 35, 721. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2018.08.033
• [26] Rodríguez-González P., Robles Valero P.E., Fernández-Abia A.I. et al.: Metals 2020, 10(8), 1090. https://doi.org/10.3390/met10081090
• [27] Radzevich S.P.: “Dudley’s Handbook of Practical Gear Design and Manufacture”, CRC Press, Boca Raton 2012.
• [28] Budzik G., Kozik B.: Logistyka 2015, 4, 2625.
• [29] Oliwa R., Oleksy M., Heneczkowski M. et al.: Polimery 2017, 62(1), 36. https://doi.org/10.14314/polimery.2017.36
• [30] Kuo C.C., Li D.Y., Lin Z.C. et al.: Polymers 2021, 13(23), 4126. https://doi.org/10.3390/polym13234126
• [31] Kozik B., Dębski M., Bąk P. et al.: Polimery 2021, 66(6), 357. https://doi.org/10.14314/polimery.2021.6.4
• [32] Singh S., Singh M., Prakash C. et al.: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2019, 102, 1521. https://doi.org/10.1007/s00170-018-03276-8
• [33] Wickramasinghe S., Do T., Tran P.: Polymers 2020, 12(7), 1529. https://doi.org/10.3390/polym12071529