The paper proposes a new method for calculating the service life, wear and contact pressures of metal-polymer gear drives with a correction profile. The effects of height and angular modification in a gear drive made of dispersive glass fibre-reinforced polyamide and steel on its contact and tribocontact parameters are determined. A numerical solution obtained for the gear with height correction has shown that the life of such gear is the longest when the profile correction coefficients x1 = −x2 = 0.1. It has been found that the service life of the gear with angular correction is shorter than that of the gear with correction height. The effects of gear tooth height and angular correction on maximum contact pressures and pinion wear are examined and determined.
PL
Predstawiono opracowaną nową metodę obliczeniową resursu, zużycia oraz nacisków stykowych przekładni walcowej metal – polimerowej z korekcja uzębienia. Dla przekładni z kołami zębatymi z poliamidu wzmocnionego dyspersyjnym włóknem szklanym i stali zostało przeprowadzone oszacowanie wpływu korekcji technologicznej oraz konstrukcyjnej uzębienia na wskazane parametry kontaktu oraz tribokontaktu. Na podstawie numerycznego rozwiązania zagadnienia dla przypadku korekcji technologicznej zębów kół określono, że największa trwałość przekładni będzie, gdy współczynniki korekcji x1 = −x2 = 0.1. Ustalono, że wtedy przy korekcji konstrukcyjnej zębów trwałość przekładni będzie mniejsza nieżeli przy korekcji technologicznej. Został przebadany charakter wpływu korekcji technologicznej oraz konstrukcyjnej zębów na maksymalne naciski stykowe, zużycie zębnika oraz ustalono jego prawidłowości.
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.
The paper presents a method for determining the effect of teeth correction in an Archimedes worm gear on the contact strength, wear, and life of teeth of the worm wheel. The regularities regarding the effect of correction on contact and tribocontact parameters are established.
PL
Przedstawiono metodę oceny obliczeniowej wpływu korekcji uzębienia przekładni ślimakowej ze ślimakiem Archimedesa na wytrzymałość stykową, zużycie oraz trwałość zębów koła ślimakowego. Ustalono prawidłowości wpływu korekcji na parametry kontaktu oraz kontaktu tribologicznego.
Przedstawiono wyniki rozwiązania zagadnienia stykowego z zużyciem dla łożyska ślizgowego w przypadku owalności tulei i wału z wykorzystaniem metody ekspresowej procesu obliczeń. Zostały przebadane jednoobszarowy oraz mieszany schematy współdziałania w łożysku. Ustalono prawidłowości wpływu wielkości bloku stałych warunków kontaktu oraz zakresu dyskretyzacji zarysu wału z owalnością na trwałość łożyska. Oprócz tego został przebadany wpływ luzu promieniowego na trwałość łożyska.
EN
The solution results of contact problem and wear for sliding bearing under the existence of bush and shaft ovality are given using the express-method of calculations. Single-area and mixed schemes of interaction in the bearing are researched. The legitimacies of the influence of block size with constant contact conditions and discretization interval of shaft contour with ovality on the bearing longevity are determined. Besides, the influence of radial clearance on the bearing longevity is also researched.
Producenci sprzętu rolniczego, podążając za powszechną tendencją w złączach śrubowych, coraz powszechniej wprowadzają nowe kształty łbów śrub i wkrętów. Niniejsza praca dotyczy wstępnych badań wytrzymałości kontaktowej nowych rozwiązań konstrukcyjnych łbów śrub i współpracujących narzędzi. Przedmiotem badań są śruby o klasach własności mechanicznych stosowanych w typowych odpowiedzialnych połączeniach śrubowych (głowice silników, korbowody, itp.).
EN
Manufacturers of agricultural equipment, following the general tendency as regards bolted joints, more and more frequently use new shapes of bolt and screw heads. The present paper concerns initial studies on the contact strength of new constructional solutions regarding bolt heads and cooperating tools. The investigation concerned bolts with mechanical property classes used for typical reliable bolted joints (engine heads, connecting-rods etc.).
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.