Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Study of Wear Resistance of Reinforced Polyamide Composites for Metal-Polymer Gear Drives

Chernets M., Shil’ko S., Pashechko M.

Tribologia

|

2018

|

nr 3

19--23

EN

An experimental study of the wear resistance of two dispersion-filled composite materials based on polyamide used in metal-polymer gear drives with a 30% volume content of short glass or carbon fibres was performed according to the technique proposed by the authors. As a result of tribotests in the “pin-disk” scheme, the mass wear of these composites was determined under dry friction conditions for steel 45 at room temperature in the range of contact pressures of 10–40 MPa, as well as the kinetics of the coefficient of sliding friction and the contact temperature of the tribosystem elements. It was established that polyamide strengthened by carbon fibres has almost four times higher wear resistance in comparison with a polyamide filled with glass fibres. The wear resistance characteristics that are the basic parameters of the tribokinetic wear model are calculated, using the durability of the straight spur metal-polymer gear drive on the basis of the original calculation method. It was established that gear drive durability with a pinion or a wheel reinforced with carbon fibres is more than eight times the durability of gear drive with gear wheels from polyamide filled with glass fibres. The gear drive durability with the steel pinion and the composite gear wheel increases in proportion to the gear ratio as compared to the gear drive with the composite pinion and the steel wheel. The change in the maximum contact pressures in the mesh interval was calculated.

PL

Według metodyki autorskiej przeprowadzono badania doświadczalne odporności na zużycie dwóch materiałów kompozytowych na podstawie poliamidu wypełnionego 30% krótkimi dyspersyjnymi włóknami szklanymi oraz węglowymi stosowanego w zębatych przekładniach metalowo-polimerowych. W wyniku badań tribologicznych wg schematu „pin of disk” zostały oszacowane zużycia masowe przy tarciu suchym materiałów pary tribologicznej kompozyt – stal C45 w temperaturze pokojowej w zakresie nacisków stykowych 10–40 MPa. Została też przebadana kinetyka zmiany współczynnika tarcia ślizgowego oraz temperatury obu elementów układu tarciowego w strefie okołostykowej w trakcie eksperymentu. Ustalono, że poliamid wzmocniony włóknami węglowymi ma prawie czterokrotnie wyższą odporność na zużycie niż wzmocniony włóknami szklanymi. Następnie obliczono dla przebadanych par tribologicznych ich wskaźniki (charakterystyki) odporności na zużycie jako bazowe parametry tribokinetycznego modelu matematycznego zużywania, na podstawie których przeprowadzono wg autorskiej metody obliczeniowej oszacowanie resursu walcowej metal – polimerowej przekładni o zębach prostych. Określono, że trwałość przekładni z zębnikiem lub kołem zębatym wzmocnionym włóknem węglowym (zębnik lub koło zębate) przewyższa trwałość przekładni wzmocnionej włóknem szklanym powyżej ośmiu razy. Trwałość przekładni ze stalowym zębnikiem i kompozytowym kołem zębatym jeszcze wzrasta proporcjonalnie w porównaniu z przekładnią z zębnikiem kompozytowym i kołem stalowym. Przebadano zmianę maksymalnych nacisków stykowych w cyklu zazębienia.

2

A generalized method for predicting contact strength, wear, and the life of involute conical spur and helical sears. Part 2. Helical gears

Chernets M.

Tribologia

|

2018

|

nr 1

19--23

EN

The paper presents the results of research undertaken to determine maximum contact pressures, wear, and the life of involute conical helical gear, taking account of gear height correction, tooth engagement, and weargenerated changes in the curvature of their involute profile. We have established the following: (a) initial maximal contact pressures will be almost the same at the engagement in external and internal segments; (b) their highest meanings occur in different points of engagement depending on the coefficients of displacement; (c) the maximal tooth wear of the rings in the internal section will be a little bit lower than in the external; (d) the coefficients of displacement have an optimum at which the highest gear life is possible; and, (e) the gear life in the frontal section will be 1.25 lower than in the internal section. The calculations were made for a reduced cylindrical gear using a method developed by the authors. The effect of applied conditions of tooth engagement in the frontal and internal sections of a cylindrical gear ring is shown graphically. In addition, optimal correction coefficients ensuring the longest possible gear life are determined.

PL

W artykule przedstawiono rezultaty oszacowania maksymalnych nacisków stykowych, zużycia oraz trwałości stożkowej przekładni o zębach ukośnych z uwzględnieniem korekcji technologicznej uzębienia, parzystości zazębienia zębów oraz zmiany krzywizny ich zarysów ewolwentowych wskutek zużycia. Ustalono, że: a) początkowe maksymalne naciski kontaktowe w zazębieniu będą prawie takie same jak w przekrojach czołowym i wewnętrznym; b) ich największe wartości występują w różnych punktach zazębienia w zależności od wartości współczynników korekcji; c) maksymalne zużycie zębów kół w przekroju wewnętrznym będzie nieco niższe niż w przekroju czołowym; d) współczynniki korekcji profilu mają optimum, przy którym trwałość przekładni będzie najwyższa; e) trwałość przekładni w przekroju czołowym będzie o 1,25 razy mniejsza niż w przekroju wewnętrznym. Obliczenia przekładni stożkowej przeprowadzono jako zredukowanej przekładni walcowej przy użyciu metody opracowanej przez autorów. Ustalone prawidłowości wpływu wymienionych warunków interakcji zębów w przekroju czołowym oraz wewnętrznym wieńca kół stożkowych przedstawiono w postaci graficznej. Ponadto określono optymalne współczynniki korekcji zapewniające maksymalnie możliwą trwałość przekładni.

3

A generalized method for predicting contact strength, wear, and the life of involute conical spur and helical gears. Part 1. Spur gears

Chernets M.

Tribologia

|

2018

|

nr 1

11--18

EN

The paper presents the results of research undertaken to determine maximum contact pressures, wear, and the life of involute conical spur gear, taking into account gear height correction, tooth engagement, and wea rgenerated changes in the curvature of their involute profile. Moreover, we have established the following: (a) the initial contact pressures are higher in the internal section with double-single-double tooth engagement; (b) the highest values can be observed at the entry of single tooth engagement; (c) the maximal tooth wear of the wheels in the frontal section will be less than half of that in the internal section; (d) profile shift coefficients have an optimum at which the highest gear life is possible; and (e) gear life in the internal section will be less than half of that the frontal section. The calculations were made for a reduced cylindrical gear using a method developed by the authors. The effect of applied conditions of tooth engagement in the frontal and internal sections of a cylindrical gear ring is shown graphically. In addition, optimal correction coefficients ensuring the longest possible gear life are determined.

PL

W artykule przedstawiono rezultaty oszacowania maksymalnych nacisków stykowych, zużycia oraz trwałości stożkowej przekładni o zębach prostych z uwzględnieniem korekcji technologicznej uzębienia, parzystości zazębienia zębów oraz zmiany krzywizny ich zarysów ewolwentowych wskutek zużycia. Ustalono, że: a) największe początkowe naciski kontaktowe są w przekroju wewnętrznym przy realizacji zazębienia dwu-jedno-dwuparowego; b) największe ich wartości powstają na wejściu w zazębienie jednoparowe; c) maksymalne zużycie zębów kół w przekroju czołowym będzie ponad dwukrotnie mniejsze niż w przekroju wewnętrznym; d) współczynniki korekcji profilu mają optimum, przy którym trwałość przekładni będzie najwyższa; e) trwałość przekładni w przekroju wewnętrznym będzie ponad dwukrotnie niższa niż w przekroju czołowym. Obliczenia przekładni stożkowej przeprowadzono jako zredukowanej przekładni walcowej przy użyciu metody opracowanej przez autora. Ustalone prawidłowości wpływu wymienionych warunków interakcji zębów w przekroju czołowym oraz wewnętrznym wieńca kół stożkowych przedstawiono w postaci graficznej. Ponadto określono optymalne współczynniki korekcji zapewniające maksymalnie możliwą trwałość przekładni.

4

A study on the impact of teeth meshing conditions and profile correction on the carrying capacity, wear, and life of a cylindrical gear

Chernets M., Kiełbiński J., Chernets J.

Tribologia

|

2016

|

nr 2

25--43

EN

Using an innovative method for determining wear and life of toothed gears, the author investigates the effect of teeth meshing in a mixed (double-single-double) tooth engagement of cylindrical helical gears on their contact strength, wear, and service life. The paper also presents a method for determining zones of double and single tooth engagement. It is found that gear profile correction leads to a reduction in maximum contact pressures by about 15–20%, depending on the applied type of correction. The distribution of pressures greatly depends on the conditions of tooth engagement. The wear of teeth is also significantly affected by their meshing conditions. Depending on the type of correction applied and its coefficients, the allowable limit of gear tooth wear will occur at different points of contact: at the beginning of double tooth engagement and at the beginning or end of single-tooth engagement. It is show that the service life of gears can be considerably prolonged if optimum correction coefficients are applied. Specifically, height correction increases the gear life by 1.66 times while angular correction prolongs the service life of gears by up to two times.

PL

Na podstawie autorskiej metody obliczenia zużycia warstwy wierzchniej na wysokości czynnej zębów i trwałości przekładni zębatych przeprowadzono badania wpływu warunków interakcji zębów z uwzględnieniem parowości ich zazębienia w walcowej przekładni zębatej o zębach skośnych. Rozważono także wpływ korekcji technologicznej (P-O) i konstrukcyjnej (P) na wytrzymałość kontaktową, zużycie oraz trwałość. Przedstawiono sposób określenia stref występowania dwuparowego oraz jednoparowego zazębienia. Ustalono, że korekcja zazębienia powoduje obniżenie maksymalnych nacisków stykowych w granicach 15–20% zależnie od jej rodzaju. Rozkład nacisków w znacznym stopniu zależy od warunków zazębienia zębów. Na przebieg zużywania zębów znacząco wpływają warunki ich interakcji. W zależności od wartości współczynników korekcji oraz jej rodzaju zużycie dopuszczalne zębów koła zębatego wystąpi w różnych charakterystycznych punktach styku: na wejściu w zazębienie dwuparowe, na wejściu lub wyjściu z zazębienia jednoparowego. W wyniku rozwiązania numerycznego ustalono również, że resurs przekładni przy wyborze optymalnych wartości współczynników korekcji może ulec znacznemu podwyższeniu: przy korekcji technologicznej do 1,66 razy, a przy korekcji konstrukcyjnej ok. 2-krotnie.

5

Calculation Metod for the Evaluation of Influence of Tooth Engagament Parity in Conical Spur Gear on Contact Pressures, Wear and Durability

Chernets M., Chernets Y.

Applied Computer Science

|

2016

|

Vol. 12, no 3

74--84

EN

The paper presents the results of research undertaken to determine maximum contact pressures, wear and life of conical gears, taking account gear technological correction, tooth engagement and wear-generated changes in cur-vature of their involute profile. The calculations were made for a reduced cylindrical gear using a method developed by authors. The effect of applied conditions of tooth engagement in the frontal and internal sections of cylindrical gear ring is shown graphically. The initial maximum contact pressures will be higher in the internal section and the highest at the entry of single tooth engagement; the increasing of correcting coefficients will cause the fall of contact and tribocontact pressures; the optimum values of correction coefficients, at which the durability of the gear will be the highest were obtained.