Technological surface layer selection for small module pitches of gear wheels work in cyclic contact loads

• Autorzy: Gawroński, Z. , Sawicki, J.

Warianty tytułu

PL

Dobór technologicznej warstwy wierzchniej dla kół zębatych o małyn module pracujących w warunkach cyklicznych obciążeń stykowych

• Konferencja: Advanced Materials and Technologies, AMT'2004 : XVII Physical Metallurgy and Materials Science Conference (XVII; 20-24.06.2004; Łódź, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The selection of the technological surface layer as a result of external loads and internal stresses superposition is presented in this paper, with the toothed wheel taken as an example. The external loads computer simulations were carried out by means of the FEM method (Finite Element Method) with the use of Ansys package. Stresses measurements were done by means of the Waisman-Philips method and modified X-ray sin^2psi measurement. The results of the stress superposition were confirmed by the experimental research on the circulating power stand. The applied Iow pressure nitiriding method NITROVAC demonstrated a high ability to increase the durability and reliability of the discussed toothed wheel in comparison with the traditional treatment applied so far.

PL

W pracy na przykładzie koła zębatego o małym module przedstawiono dobór TWW w wyniku superponowania naprężeń własnych i naprężeń pochodzących od obciążeń zewnętrznych. Symulację naprężeń od obciążeń zewnętrznych przeprowadzono Metodą Elementów Skończonych (MES) przy wykorzystaniu pakietu ANSYSŽ. Pomiaru naprężeń własnych dokonano metodą Waismana-Phillipsa i zmodyfikowaną metodą rentgenowską sin^2psi. Wyniki superpozycji naprężeń potwierdzone zostały badaniami eksploatacyjnymi na stanowisku mocy krążącej. Przeprowadzone badania wykazały, że zastosowana obróbka azotowania próżniowego NITROVACŽ znacznie podwyższa trwałość i niezawodność omawianego koła zębatego w porównaniu do obróbki tradycyjnej stosowanej dotychczas.

Słowa kluczowe

PL

technologiczna warstwa wierzchnia; warstwa wierzchnia; koła zębate; metoda elementów skończonych; obciążenia cykliczne

• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2004
• Tom: R. XXV, nr 3
• Strony: 586-590
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Gawroński, Z.

• Institute of Materials Sciences and Technology, Technical University of Lodz, Lodz

autor

Sawicki, J.

• Institute of Materials Sciences and Technology, Technical University of Lodz, Lodz

Bibliografia

• [1] Sawicki J.: Optymalizacja technologicznej warstwy wierzchniej dla zastosowań w warunkach cyklicznych obciążeń stykowych (in Polish). PhD thesis, TUL, Łódź, 2003.
• [2] Gawroński Z.: Nowa procedura projektowania inżynierskiego z zakresu doboru materiałów i technologii ich uszlachetniania (in Polish). Inżynieria Materiałowa 3, 2000, 108-114.
• [3] Gawroński Z.: Aspects of tribological surface design with particular reference to the effects of Iow pressure nitriding and residual stresses in rolling contacts. Surface and Coatings Technology, 141 (1), 2001, 62-69.
• [4] Kula P., Gawroński Z., Siniarski D., Sawicki J.: Designing of structure and properties of composite coatings for special applications. Proc. of. 12111 Summer School „Modern Plasma Surface Technology", Kołobrzeg, 2000, 185-206.
• [5] Haś Z.: Patent No.178378.
• [6] Zienkiewicz O.C.: Metoda elementów skończonych, Arkady, Warszawa, 1972.
• [7] Waisman J., Phillips A.: Proc. of the Soc. Experimental Stress Analysis, Vol.XI, No.2, 1952, 102.
• [8] ISO 6336: 1-5. Calculation of load capacity of spur and helical gears.
• [9] PN-ISO 6336-2. Obliczanie nośności kół. Wytrzymałość zęba na zmęczenie stykowe (pitting).
• [10] Jaśkiewicz Z., Wąsiewski A.: Przekładnie walcowe, tom.1-2. WKiL, Warszawa, 1992-1995.
• [11] Drewniak J. i inni: Laboratorium badania przekładni zębatych. TUL Publishers in Bielsko-Biała, 2000.
• [12] Haś Z.: Kryteria wyboru obróbki warstw wierzchnich kół zębatych (in Polish). Inżynieria Materiałowa 6, 1993, 21-26.