Τα γρανάζια είναι βασικά εξαρτήματα στα μηχανικά συστήματα μετάδοσης και η ικανότητά τους να φέρουν φορτίο καθορίζει άμεσα την αξιοπιστία και τη διάρκεια ζωής ολόκληρου του συστήματος μετάδοσης. Η ικανότητα φόρτισης των γραναζιών περιλαμβάνει κυρίως δύο κρίσιμες πτυχές: την αντοχή σε κόπωση επαφής της επιφάνειας των δοντιών και την αντοχή σε κόπωση κάμψης της ρίζας των δοντιών.

Συνήθεις τρόποι αστοχίας γραναζιών

• Εμφάνιση κοιλοτήτων στην επιφάνεια των δοντιών: Απολέπιση μετάλλου στην επιφάνεια που προκαλείται από κυκλική τάση επαφής.
• Επιφανειακή προσκόλληση δοντιών: Πρόσφυση μεταλλικών επιφανειών λόγω λειτουργιών υψηλής ταχύτητας και βαρέως φορτίου.
• Φθορά επιφάνειας δοντιών: Απώλεια υλικού στην επιφάνεια των δοντιών που προκύπτει από τριβή.
• Θραύση δοντιών: Προκαλείται από κόπωση κάμψης ή υπερφόρτωση.
• Πλαστική παραμόρφωση: Ροή υλικού στην επιφάνεια των δοντιών υπό βαριά φορτία.

Βασικός σχεδιασμός και υπολογισμός της ικανότητας φόρτισης

1. Υπολογισμός αντοχής σε κόπωση επαφής επιφάνειας δοντιών

• σH = Υπολογισμένη τάση επαφής (MPa)
• ZH = Συντελεστής ζώνης κόμβου, ZE = Συντελεστής ελαστικότητας υλικού, Zε = Συντελεστής λόγου επαφής, Zβ = Συντελεστής γωνίας έλικας
• Ft = Εφαπτομενική δύναμη στον κύκλο αναφοράς της όψης (N)
• b = Πλάτος δοντιού (mm), d1 = Διάμετρος κύκλου αναφοράς του γραναζιού (mm), u = Λόγος γραναζιού (u=z2/z1)
• σHP = Επιτρεπόμενη τάση επαφής (MPa), υπολογίζεται ως σHP = σHlim·ZN·ZL·Zv·ZR·ZW·ZX/SHmin (σHlim = Όριο κόπωσης επαφής των γραναζιών δοκιμής; ZN = Συντελεστής ζωής; ZL = Συντελεστής λιπαντικού; Zv = Συντελεστής ταχύτητας; ZR = Συντελεστής τραχύτητας επιφάνειας; ZW = Συντελεστής σκλήρυνσης εργασίας; ZX = Συντελεστής μεγέθους; SHmin = Ελάχιστος συντελεστής ασφαλείας)

2. Υπολογισμός αντοχής σε κόπωση κάμψης ρίζας δοντιού

• σF = Υπολογισμένη τάση κάμψης (MPa)
• mn = Κανονικό module (mm)
• YF = Συντελεστής προφίλ δοντιού, YS = Συντελεστής διόρθωσης τάσης, Yβ = Συντελεστής γωνίας έλικας, YB = Συντελεστής πλάτους δοντιού
• σFP = Επιτρεπόμενη τάση κάμψης (MPa), υπολογίζεται ως σFP = σFlim·YN·YδrelT·YRrelT·YX/SFmin (σFlim = Όριο κόπωσης κάμψης των γραναζιών δοκιμής; YN = Συντελεστής ζωής; YδrelT = Σχετικός συντελεστής ευαισθησίας ακτίνας ρίζας δοντιού; YRrelT = Σχετικός συντελεστής κατάστασης επιφάνειας; YX = Συντελεστής μεγέθους; SFmin = Ελάχιστος συντελεστής ασφαλείας)

Επαλήθευση ικανότητας φόρτισης

• Επαλήθευση αντοχής σε κόπωση επαφής: Επαληθεύστε ότι σH ≤ σHP υπολογίζοντας ZH, καθορίζοντας ZE, υπολογίζοντας Zε, λαμβάνοντας υπόψη το Zβ, υπολογίζοντας Ft, επιβεβαιώνοντας τους συντελεστές διόρθωσης και συγκρίνοντας το σH με το σHP.
• Επαλήθευση αντοχής σε κόπωση κάμψης: Εξασφαλίστε ότι σF ≤ σFP μέσω του καθορισμού του YF, του υπολογισμού του YS, της λογιστικής του Yβ, του υπολογισμού του YB, της αναγνώρισης των συντελεστών διόρθωσης και της σύγκρισης του σF με το σFP.
• Επαλήθευση ειδικών συνθηκών εργασίας: Περιλαμβάνει επαλήθευση υπερφόρτωσης βραχυπρόθεσμης διάρκειας (λαμβάνοντας υπόψη το μέγιστο στιγμιαίο φορτίο), επαλήθευση φορτίου κρούσης (εισάγοντας τον συντελεστή δυναμικού φορτίου), επαλήθευση συνθήκης υψηλής θερμοκρασίας (λαμβάνοντας υπόψη τις αλλαγές στην απόδοση του υλικού) και επαλήθευση βαρέως φορτίου χαμηλής ταχύτητας (εστιάζοντας στην πλαστική παραμόρφωση).

Χρόνος μπαρ : 2025-12-02 10:24:20 >> κατάλογος ειδήσεων