آخرین پیشرفت‌ها برای افزایش عملکرد چرخ‌دنده‌های پلیمری در زمینه اصلاح هندسه دنده
الموضوعات :
1 - گروه مكانيك
الکلمات المفتاحية: چرخ‌دنده, اصلاح هندسه دنده چرخ‌دنده, مقاومت حرارتی , عملکرد چرخ‌دنده,
ملخص المقالة :
چرخ‌دنده‌ها عموماً درانتقال حرکت و قدرت، تحت بارها وسرعت‌های مختلف استفاده می‌شوند. به دلیل امتیازاتی همچون، کارکرد بی‌صدا، سبکی، مقاومت به خوردگی، سهولت تولید انبوه، ضریب اصطکاک پایین و توانایی کارکرد، بدون روانکار خارجی، استفاده از چرخ‌دنده‌های پلاستیکی رو به افزایش است. با این وجود، چرخ‌دنده های پلاستیکی به دلیل مقاومت محدود در درجه حرارت های بالا و خستگی، عمر محدودی نسبت به چرخ‌دنده های فلزی دارند. در چرخ‌دنده های پلیمری، در بارهای بیش از گشتاور بحرانی، به علت افزایش تنش یا دما در سطح دنده، نرخ سایش، افزایش قابل توجهی می یابد. اصلاح مواد چرخ‌دنده، کنترل شرایط کاری چرخ‌دنده و اصلاح هندسه دنده چرخ‌دنده‌های پلیمری از روش‌های افزایش مقاومت چرخ‌دنده‌های پلیمری در برابر حرارت و سایش است. در این پژوهش به روش‌های اصلاح دنده از جمله جاسازی پین فولادی در دنده، استفاده از سوراخ‌های خنک کننده، تغییر شعاع پای دنده، اصلاح پهنای دنده و استفاده از چرخ‌دنده‌های دوگانه اشاره شده است.
1. Mohsenzadeh R., et al., Wear and failure of polyoxymethylene/calcium carbonate nanocomposite gears, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology, 1350650119867530, 2019.
2. Soudmand B. and K. Shelesh-Nezhad, Study on the gear performance of polymer-clay nanocomposites by applying step and constant loading schemes and image analysis, Wear, 458, 203412, 2020.
3. Soudmand B. and K. Shelesh-Nezhad, Failure and wear analysis of poly (butylene terephthalate) nanocomposite spur gears, Tribology International, 151, 106439, 2020.
4. Zhang Y., et al., A physical investigation of wear and thermal characteristics of 3D printed nylon spur gears, Tribology International, 141, 105953, 2020.
5. Černe B., et al., Thermo-mechanical modeling of polymer spur gears with experimental validation using high-speed infrared thermography, Mechanism and Machine Theory, 146, 103734, 2020.
6. Letzelter E., et al., A new experimental approach for measuring thermal behaviour in the case of nylon 6/6 cylindrical gears, Polymer testing, 29, 8, 1041-1051, 2010. 7. Kim C.H., Durability improvement method for plastic spur gears, Tribology International, 39, 11, 1454-1461, 2006.
8. Tsukamoto N., Effect of reducing friction of polyacetal in gears (3rd Report, Polyacetal Homopolymer Filled with Fluorine-Containing Resin), Trans. Jpn. Soc. Mech. Eng. C, 58, 545, 231, 1992.
9. Senthilvelan S. and R. Gnanamoorthy, Effect of gear tooth fillet radius on the performance of injection molded Nylon 6/6 gears, Materials & design, 27, 8, 632-639, 2006.
10. Düzcükoğlu H., R. Yakut, and E. Uysal, The use of cooling holes to decrease the amount of thermal damage on a plastic gear tooth, Journal of failure analysis and prevention, 10, 6, 545-555, 2010.
11. Düzcükoğlu H., Study on development of polyamide gears for improvement of load-carrying capacity, Tribology International, 42, 8, 1146-1153, 2009.
12. İmrek H., Width modification for gears with low contact ratio, Meccanica, 44, 5, 613-621, 2009.
13. İmrek H., Performance improvement method for Nylon 6 spur gears, Tribology International, 42, 3, 503-510, 2009.
14. Nozawa J.-i., et al., Tribological properties of polymer-sheet-adhered metal hybrid gear, Wear, 266, 9-10, 893-897, 2009.
15. Nozawa J.-i., et al., Tribology of polymer injection-molded stainless steel hybrid gear, Wear, 266, 7-8, 639-645, 2009.
