با به روی کار آمدن پلیمرها و افزایش کابرد آن در صنعت، چرخ دنده‌های پلیمری نیز به علت برخورداری از امتیازاتی همچون، خود‌روانکار بودن، هزینه تولید پایین و صدای کم، جایگاه خود را در صنعت تثبیت کرده‌اند. توجه به رفتار چرخ دنده‌های پلیمری در گشتاور‌های متفاوت، باعث افزایش عمر آن ها خواهد شد. چرخ دنده‌های پلیمری، به دلیل استحکام پایین نسبت به چرخ دنده‌های فلزی، مدهای واماندگی متفاوتی داشته و حساسیت زیادی به تنش و توزیع تنش دارند. بررسی هر چه دقیق‌تر تنش تماسی و نحوه توزیع تنش در حین درگیری جفت دنده، درک بهتری در طراحی هر چه بهتر چرخ دنده خواهد کرد. در این پژوهش، از مدل المان محدود برای تعیین تنش تماسی در ده موقعیت متفاوت از سر تا ته دنده چرخ دنده در حین درگیری جفت دنده استفاده شده است. برای کاهش زمان محاسبات، از یک جفت دنده محرک و متحرک استفاده شد. علاوه‌براین، برای افزایش دقت تحلیل المان محدود، از مش بندی ریز برای همگرایی نتایج استفاده شد. مش بهینه به تمام قسمت های مدل اعمال شد. نسبت درگیری و زاویه درگیری جفت دنده با مشخصات هندسی و جنس مشخص برای اعمال شرایط مرزی محاسبه شد. بیش ترین مقدار تنش (45.47 مگاپاسگال) در زیر خط گام، مشاهده شد. علاوه‌بر‌این، توزیع تنش به صورت مورب و در راستای خط فشار، مشاهده شد. Manuscript profile

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. Manuscript profile

پلي استال، پلاستيک مورد استفاده براي ساخت براکت سپر است. ازآن جايي که پلي استال در گروه پلاستيک هاي مهندسي قرار مي گيرد و تمامي گريدهاي آن در توليد قطعات حساس بخش هاي مختلف صنعتي به مصرف مي رسند، مقاومت به ضربه يکي از مهم ترين خواص مورد انتظار از پلي استال ها است. پلي استال با توجه به ريزساختار بلوری و همچنين نوع بافت بلوری خود، در برابر ضربه عملکرد ضعيفي از خود نشان مي دهد. وضعيت وقتي نگران کننده تر مي شود که بدانيم پلي استال در گروه پلاستيک هاي حساس به شکاف (Notched) نيز قرار دارند و چنانچه در زمان توليد يا کاربري، شکافي در قطعه ايجاد شود، مقاومت به ضربه آن نسبت به نمونه بدون شکاف کمتر مي شود. با توجه به اينکه براکت سپر در معرض ضربه قرار دارد، بنابراين چنانچه جنس اين قطعه از نظر چقرمگي بهبود يابد، باعث کاهش آسيب جلوبندي خودرو در تصادفات خواهد شد. از جمله راهکار افزايش چقرمگي پلي‌استال، آميخته‌سازي با لاستیک است. ترموپلاستيک پلي‌يورتان (TPU) به دليل سازگاري مناسب با پلي‌استال، کاربرد بيشتري در آميخته سازي با پلي‌استال و افزايش چقرمگي آن دارد. با‌اين‌حال، افزودن TPU در زمينه پلي‌استال منجر به کاهش استحکام مي‌شود. بنابراین، براي بهبود هم زمان استحکام و چقرمگي، از تقويت کننده‌ها استفاده شده است. تقويت کننده‌هاي استفاده شده در آميخته POM-TPU، شامل الياف شيشه و همچنين نانوذرات همچون نانوذرات خاک رس و نانوذرات کربنات‌کلسيم است. Manuscript profile