Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Prediction of the Service Life of Metal-Polymer Gears Made of Glass and Carbon Fibre-Reinforced Polyamide, Considering the Impact of Height Correction

Chernets Myron, Kornienko Anatolii

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2020

|

Vol. 14, no 3

15--21

EN

Calculation methods for predicting the service life of metal-polymer gears with height correction are proposed. Two methods for gear service life estimation are presented: a simplified method that assumes constant tooth interaction conditions and an improved method that takes into account wear-induced changes in tooth interaction conditions. Spur cylindrical gears with a steel gear and a pinion made of polyamide composite reinforced with carbon and glass fibres are studied. The effect of height correction on the service life of the gears is examined, considering the type of tooth engagement. It is established that with the improved method the service life of the gear is by up to 1.3 times longer than that calculated by the simplified method at optimal height correction coefficients. Optimal service life of the gear is achieved when the correction coefficients are x1 = – x2 = 0.1. The effect of the coefficient of friction on gear service life is investigated. It is found that the service life of the gear with a carbon fibre-reinforced pinion is by 8.1...9.3 times longer than that of the gear with a glass fibre-reinforced pinion.

2

Method of calculation of tribotechnical characteristics of the metal-polymer gear, reinforced with glass fiber, taking into account the correction of tooth

Chernets Myron

Eksploatacja i Niezawodność

|

2019

|

Vol. 21, no. 4

546-552

EN

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.

3

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.

4

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.

5

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.

6

Bariery eksploatacyjne w przekładniach ślimakowych

Marciniak T., Ostrowski D.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2015

|

z. 89

79--87

PL

Decydującym czynnikiem określającym trwałość przekładni ślimakowych są materiały, z których wykonane są elementy przekładni. W odróżnieniu od przekładni zębatych, praktycznie w większości przypadków, współpracujące elementy są wykonane z utwardzonej stali. W przekładniach ślimakowych normą jest współpraca utwardzonego ślimaka ze stosunkowo miękkim brązem. Zastosowanie innych materiałów nie przyniosło pozytywnych rezultatów. W związku z tym pojawiają się bariery eksploatacyjne, niewykazujące podobieństw w innych rodzajach przekładni. W artykule przedstawiono mechanizmy zużywania się przekładni ślimakowych, które w większości przypadków decydują o ich trwałości. Podane zostały podstawy teoretyczne wszystkich barier eksploatacyjnych, ze szczególnym uwzględnieniem bariery zużycia zmęczeniowego i ściernego, jako najczęściej ograniczających trwałość tych przekładni. Przedstawiono wyniki badań eksploatacyjnych oraz próby określenia trwałości w zależności od warunków eksploatacyjnych. Sformułowano zalecenia co do stosowanych materiałów konstrukcyjnych, warunków eksploatacji oraz oceny stopnia zużycia przekładni.

EN

The main factor that characterize the durability of worm gears are the materials from which the elements are made. Distinct from toothed gear, in which, in most of cases collaborating elements are made from toughened steel, in worm gears the standard is collaborating of toughened worm and relatively soft worm wheel, made from bronze. Applications of different materials have not given good results. Due to this reason a worm gear operating barriers, which not similar to different types of gears, take place. The article presents the mechanism of worm gears utilization, which in most of cases decide about its durability. Theoretical basis of operating barriers have been given, with particular emphasis on fatigue and abrasive wear barriers, which are most common reason of durability limitation. Operating test results have been presented as well as trials, that were to determine the durability depending on operation conditions. Recommendations have been formulated for proper material selection, operating conditions as well as valuations of gear durability stage.

7

Wpływ korekcji przekładni walcowej o zębach ewolwentowych na zużycie oraz trwałość

Czerniec M., Kiełbiński J.

Tribologia

|

2015

|

nr 1

13--24

PL

W oparciu o autorską metodę oceny zużycia oraz trwałości przekładni walcowych o zębach ewolwentowych z uwzględnieniem określonych warunków zazębienia oszacowano wpływ korekcji technologicznej na wytrzymałość kontaktową, zużycie oraz trwałość uzębienia. Ustalono, że naciski stykowe osiągają największe wartości na wejściu w zazębienie jednoparowe. Przy zastosowaniu korekcji uzębienia maksymalne naciski stykowe ulegają obniżeniu nawet o 14%. Zużycie dopuszczalne h2* powierzchni zębów koła zębatego występuje w różnych punktach zarysu zęba: w przypadku przykładni o zębach prostych niekorygowanych – w punkcie wejścia zębów w zazębienie jednoparowe, a przy zębach korygowanych i odpowiednio dużym współczynniku korekcji – na wyjściu z zazębienia jednoparowego. W przekładni walcowej z zębami skośnymi bez zastosowania korekcji dopuszczalne zużycie h2* występuje w punkcie wejścia w zazębienie dwuparowe, a przy zębach korygowanych – na wejściu w zazębienie dwuparowe lub na wyjścju z zazębienia jednoparowego w zależności o wartości współczynników korekcji x1=-x2 . Trwałość przekładni przy optymalnych wartościach x1=-x2 , ustalonych w wyniku badań, ulega podwyższeniu nawet o 1,66 razy. Wyniki badań przedstawiono w postaci graficznej.

EN

Based on author’s method of evaluation of wear and durability of cylindrical gearings with involute teeth, taking into account engagement conditions, the influence of technological correction on contact strength, wear, and durability has been investigated. It has been established that, generally, the highest contact pressures appear at the entrance into single-tooth engagement. At the engagement correction, maximal contact pressures decrease by a maximum 14%. The permissible wear of gear teeth h2* is reached in different contact points: In spur gears, it is reached at the absence of correction in the point of teeth entrance into single-tooth engagement, and, in case of their correlation, it is reached at the exit of single-tooth engagement; in the gear with helical non-correlated teeth, the h2* value would be reached in the point of teeth entrance into double-tooth engagement, and, in case of correlated engagement, it is reached at the entrance into double-tooth engagement or at the exit of single-tooth engagement, depending on the values of correction coefficients x1 = –x2. Gear durability at the optimal coefficients of x1 = –x2, determined in the process of investigation, increase up to 1.66 times. Results of the investigation are presented graphically.

8

Oszacowanie wpływu korekcji zębów na zużycie, trwałość oraz wytrzymałość kontaktową ewolwentowych przekładni walcowych o zębach prostych

Czerniec M., Kielbiński J., Jarema R.

Tribologia

|

2011

|

nr 3

17-29

PL

Przedstawiono opracowaną metodę badania procesu zużywania powierzchni bocznych zębów walcowych przekładni zębatych z uwzględnieniem korekcji zazębienia. Przeprowadzono badania wpływu korekcji technologicznej (P-O) oraz konstrukcyjnej (P) na maksymalne naprężenia kontaktowe, prędkość poślizgu, zużycie zębów oraz trwałość przekładni. Ustalono podstawowe zależności tego wpływu, a wyniki obliczeń podano w postaci wykresów.

EN

A method of cog wear process investigation for a straight-cogged gear including displacement correction is presented. The influence of technological and constructive corrections on maximal contact stress, slide velocity, cogs wear, and gear lifetime investigated. The main regularities of its influence are established and the results of the investigation are presented graphically.