مروری بر مشخصه‌های واماندگی در چرخ‌دنده‌های پلیمری

نوع مقاله: مقاله علمی ترویجی

نویسنده

دپارتمان مهندسی مکانیک، آموزشکده فنی و حرفه‌ای میانه، دانشگاه فنی و حرفه‌ای استان آذربایجان شرقی، ایران

چکیده

کاربرد چرخ‌دنده‌های پلیمری به دلیل برخورداری از امتیازهایی شامل پایین بودن وزن، عملکرد کم‌صدا، عدم نیاز به روانکاری، سهولت در تولید انبوه و همچنین هزینه ساخت کم، رو به افزایش است. با این وجود، چرخ‌دنده‌های پلیمری، محدودیت‌هایی از جمله، مقاومت حرارتی پایین و استحکام مکانیکی نازل نسبت به چرخ‌دنده‌های فلزی دارند. چرخ‌دنده‌های پلیمری در طی انتقال قدرت در معرض شرایط پیچیده‌ای از بارگذاری، فرسایش و ترمو‌دینامیکی قرار دارند. بنابراین، مطالعه عوامل واماندگی برای چرخ‌دنده‌های پلیمری با توجه به شرایط محیطی و بارگذاری حائز اهمیت است. واماندگی در چرخ‌دنده‌های پلیمری متفاوت از چرخ‌دنده‌های فولادی است. یک نمونه از واماندگی در چرخ‌دنده پلیمری، واماندگی حرارتی است که برای چرخ‌دنده‌های فولادی رخ نمی‌دهد. این نوع از واماندگی می‌تواند تحت آسیب‌های حرارتی طبقه بندی شود. این مقاله سه نوع از ویژگی واماندگی شامل: سایش، خستگی و آسیب‌های حرارتی را مرور می‌کند. این ویژگی‌ها اغلب با هم به عنوان مکمل یکدیگر مورد مطالعه قرار می‌گیرند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Juvinall, Robert C and Marshek, Kurt M. Fundamentals of machine component design, vol. 126127. Wiley New York, 1983.
[2] Davis, Joseph R. Gear materials, properties, and manufacture. ASM International, 2005.
[3] Hossan, Mohammad Robiul and Hu, Zhong. Strength evaluation of polymer composite spur gear by finite element analysis. in ASME 2008 International Mechanical Engineering Congress and Exposition, pp. 65–72. American Society of Mechanical Engineers, 2008.
[4] Kirupasankar, S, Gurunathan, C, and Gnanamoorthy, R. Transmission efficiency of polyamide nanocomposite spur gears. Materials & Design, 39:338–343, 2012.
[۵] محسن‌زاده, رسول و شلش‌نژاد, کریم. مطالعه تجربی دوام چرخدنده‌های نانوکامپوزیتی پلی آمید6-پلی پروپیلن-کربنات کلسیم. نشریه علوم و فناوری کامپوزیت, 3(2):147--156, 1395.
[6] Mao, K, Li, W, Hooke, CJ, and Walton, D. Friction and wear behaviour of acetal and nylon gears. Wear, 267(1- 4):639–645, 2009.
[7] Dowling, Norman E. Mechanical behavior of materials: engineering methods for deformation, fracture, and fatigue. Pearson, 2012.
[8] Senthilvelan, S and Gnanamoorthy, R. Damage mechanisms in injection molded unreinforced, glass and carbon reinforced nylon 66 spur gears. Applied composite materials, 11(6):377–397, 2004.
[9] Mohsenzadeh, Rasool, Majidi, Hojjat, Soltanzadeh, Mohsen, and Shelesh-Nezhad, Karim. Wear and failure of polyoxymethylene/calcium carbonate nanocomposite gears. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology, p. 1350650119867530, 2019.
[10] Mao, K. A new approach for polymer composite gear design. Wear, 262(3-4):432–441, 2007.
[11] Walton, D and Shi, YW. A comparison of ratings for plastic gears. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Mechanical Engineering Science, 203(1):31–38, 1989.
[12] Düzcükoğlu, Hayrettin, Yakut, Rifat, and Uysal, Eyyub. 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.