up
Search      menu
صنعت و مکانیک :: مقاله خستگي چرخدنده PDF
QR code - خستگي چرخدنده

خستگي چرخدنده

عوامل خستگي و انواع شكست در چرخ دنده ها (شكست دندانه)

تغيير شكل پلاستيك (plastic flow) :
شكست دندانه :
شكست دندانه چرخ دنده، شكستي است كه در آن تمام يا قسمت قابل توجهي از يك دندانه بر اثر بارگذاري بيش از حد، ضربه يا اغلب بر اثر تنش هاي خمشي مكرري كه بيش از مقدار حد دوام ماده چرخ دنده است، از چرخ دنده جدا مي شود. اين نوع از شكست حاصل خستگي خمشي دندانه تحت بار خمشي وارد بر آن مي باشد.
در بررسي شكست دندانه بررسي چند موضوع ضروري است :
الف) نقطه كانوني :
نقطه كانوني، نقطه اي است كه شكست از آنجا آغاز مي شود. اين نقطه ممكن است يك شيار يا پارگي در ناحيه منحني ريشه (Root fillet) ، يكي از تركهايي كه بر اثرعمليات حرارتي در سطح قطعه بوجود مي آيد و يا نقطه اتصال بين منحني ريشه دندانه به منحني پروفيل دندانه (اين نقطه از نظر تئوري ضعيف ترين نقطه در مقابل تنش هاي خمشي است) باشد.
ب ) خورندگي مخرب (Fretting corrosion) :
در طول زماني كه ترك در حال رشد است روغن به درون آن نفوذ كرده و هر گاه دندانه وارد درگيري مي شود فشار هيدروليكي زيادي توليد مي كند كه اين فشار باعث تخريب و اشاعه ترك به زير سطح دندانه چرخ دنده مي شود.
پ)شكست براثر بارگذاري بيش از حد مجاز (over load Breakage) :
اگر شكست دندانه به علت بارگذاري بيش از حد مجاز يا بر اثر ضربه رخ داده باشد معمولا سطح شكسته شده به صورت ريش ريش است، حتي اگر دندانه كاملا سخت شده باشد. با اين حال سطح شكست شبيه رشته هاي يك ماده پلاستيكي است كه جدا جدا پيچانده شده اند.
ت ) موقعيت شكست :
معمولا شكست دندانه هاي چرخ دنده از ناحيه منحني ريشه بخصوص در منطقه پيوستن منحني ريشه به منحني پروفيل دندانه، آغاز مي شود. (يك تير يك سردرگير در تكيه گاه داراي ضعيف ترين مقطع است). گاهي اوقات كندگي خط گام به قدري شديد است كه باعث شروع شكست دندانه از خط گام مي شود. گاهي اوقات نيز انطباق تداخلي ناخواسته اي كه بين دندانه هاي درگير رخ مي دهد يا تنش هاي پسماند عمليات حرارتي باعث مي شود كه شكست در ناحيه ريشه در وسط دو دندانه آغاز شود. در برخي موارد نيز نقص هاي ساختاري كه در عمليات آهنگري (forging) قطعه ايجاد شده باعث مي شود كه دندانه از نقطه اي غير قابل پيش بيني بشكند.
ث) كندگي در دندانه هاي چرخ دنده (pitting) :
كندگي عبارتست از شكست خستگي حاصل از تنش هاي تماسي (hertzian stresses) كه باعث مي شود قسمت هايي از سطح دندانه چرخ دنده بصورت حفره كنده شود. بر اساس شدت خسارتي كه به سطح خورده است مي توان كندگي را به سه دسته تقسيم كرد:
ج) كندگي اوليه :
در اين كندگي، قطر حفره ها بسيار كوچك و در حد 0.4 تا 0.8 ميليمتر مي باشد. اين كندگي در نقاطي رخ مي دهد كه تنش از حد مجاز تجاوز نمايد و بدين وسيله تمايل دارد تا با كندن اين نقاط از روي سطح، بار را دوباره پخش نمايد. بدين ترتيب با پخش هموارتر بار، عمل كندگي كاهش يافته و در نهايت متوقف مي شود. به همين دليل به اين نوع كندگي، كندگي تصحيح كننده (corrective pitting) نيز گويند
چ) كندگي مخرب (destructive pitting) :
اين نوع كندگي نسبت به كندگي اوليه شديدتر و قطر حفره هاي كندگي نيز بزرگتر است و وقتي بوجود مي آيد كه تنش سطحي در مقايسه با حد دوام ماده بزرگ باشد. در اين نوع كندگي در صورتي كه بار كاهش نيابد كندگي بطور پيوسته ادامه مي يابد تا جائي كه چرخ دنده بايد از سرويس خارج شود.
ح) كندگي خرد كننده (spalling) :
اين نوع كندگي حالت شديدتر كندگي مخرب است كه كندگي ها داراي قطر بزرگتري بوده و ناحيه قابل توجهي را در برمي گيرد. كندگي خرد كننده معمولا پس از كندگي مخرب روي مي دهد و علت آن خستگي سطحي سطوح باقيمانده (سطوح كنده نشده توسط كندگي مخرب)‌ و يا راه يافتن حفره هاي حاصل از كندگيهاي مخرب به يكديگر مي باشد .
وقوع كندگي مخرب يا خرد كننده حاكي از عدم تحمل تنش هاي تماسي توسط سطح مي باشد در بعضي موارد افزايش سختي ماده يا استفاده از موادي كه كربوره يا نيتريده شده اند به جاي مواد فعلي مي تواند اين مشكل را حل كند در غير اين صورت يك طراحي مجدد بايد انجام شود كه در آن ضخامت دندانه يا فاصله مراكز دو چرخ دنده افزايش مي يابد (افزايش فاصله مراكز بار انتقالي را كاهش مي دهد)در درگيري ميان چرخ دنده و پينيون، پينيون از استعداد بيشتري براي كندگي برخوردار است زيرا معمولا ‌به علت كوچكتر بودن نسبت به چرخ دنده، تعداد دور بيشتري مي زند و در نتيجه بيشتر در معرض تنش هاي سطحي قرار مي گيرد. ثانيا در صورتي كه پينيون به عنوان راننده (driver) بكار رود (كه اغلب چنين است( جهت نيروهاي لغزش از خط گام به سمت طرفين خط گام مي باشد كه اين عامل باعث مي شود ماده در ناحيه خط گام تحت كشش قرار گرفته و آماده ترك شود.

اساسا چرخدنده ها شکل تکامل يافته چرخ هاي اصطکاکي هستند که براي جلوگيري از لغزش و اطمينان از يکنواختي حرکت نسبي دندانه به آنها اضافه شده است. ● کاربرده ...

چرخدنده ها در انواع ماشين آلات کاربرد دارند . آن ها مي توانند کوچک باشند در حدود 3 ميلي متر يا بزرگ باشند در حدود 11 متر قطر داشته باشند . آن ها براي ...

آن قدر خسته اي که چشمت هم راحت باز نمي ماند و نمي داني با اين همه خستگي بايد چه کرد. احساس مي کني هيچ کاري نکرده اي ولي تمام بدنت کوفته است و دلت مي خ ...

خستگي هاي روزمره ما مي تواند به مرور به يک خستگي مزمن تبديل شود که اگر درمان نشود، نتايج بدي بر روي کار و روابط ما خواهد گذاشت و احيانا موجب به وجود آ ...

مقدمه امروزه‌ ضعف، خستگي‌ و سرگيجه، از جمله‌ مسائل‌ و شكايات‌ رايج‌ است. خيلي‌ها گله‌ دارند كه‌ احساس‌هاي‌ نامطلوبي‌ را در طول‌ روز تجربه‌ مي ‌كنند و ...

● مرطوب کننده طبيعي گوشت ميوه نارگيل داراي آنزيم هاي مختلف مانند انورتين، اکسيداز و کاتالاز و اسيد آمينه هاي متعدد مانند هيستيدين، آرژينين، ليزين، تري ...

چرخدنده ها در بسياري از وسايل مکانِيکي استفاده مي شوند.آنها کارهاي متفاوت بسياري انجام مي دهند ولي مهمترين آن کاهش دنده در تجهيزات موتوري است.اين نقشي ...

چرخدنده ها در بسياري از وسايل مکانِيکي استفاده مي شوند.آنها کارهاي متفاوت بسياري انجام مي دهند ولي مهمترين آن کاهش دنده در تجهيزات موتوري است.اين نقشي ...

share telegramدانلود نسخه PDF - خستگي چرخدنده