تحليل و توزيع تنش در چرخ دنده‌هاي پليمري

با به روي كار آمدن پليمرها و افزايش كابرد آن در صنعت، چرخ دنده‌هاي پليمري نيز به علت برخورداري از امتيازاتي همچون، خود‌روانكار بودن، هزينه توليد پايين و صداي كم، جايگاه خود را در صنعت تثبيت كرده‌اند. توجه به رفتار چرخ دنده‌هاي پليمري در گشتاور‌هاي متفاوت، باعث افزايش عمر آن ها خواهد شد. چرخ دنده‌هاي پليمري، به دليل استحكام پايين نسبت به چرخ دنده‌هاي فلزي، مدهاي واماندگي متفاوتي داشته و حساسيت زيادي به تنش و توزيع تنش دارند. بررسي هر چه دقيق‌تر تنش تماسي و نحوه توزيع تنش در حين درگيري جفت دنده، درك بهتري در طراحي هر چه بهتر چرخ دنده خواهد كرد. در اين پژوهش، از مدل المان محدود براي تعيين تنش تماسي در ده موقعيت متفاوت از سر تا ته دنده چرخ دنده در حين درگيري جفت دنده استفاده شده است. براي كاهش زمان محاسبات، از يك جفت دنده محرك و متحرك استفاده شد. علاوه‌براين، براي افزايش دقت تحليل المان محدود، از مش بندي ريز براي همگرايي نتايج استفاده شد. مش بهينه به تمام قسمت هاي مدل اعمال شد. نسبت درگيري و زاويه درگيري جفت دنده با مشخصات هندسي و جنس مشخص براي اعمال شرايط مرزي محاسبه شد. بيش ترين مقدار تنش (45.47 مگاپاسگال) در زير خط گام، مشاهده شد. علاوه‌بر‌اين، توزيع تنش به صورت مورب و در راستاي خط فشار، مشاهده شد.