پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 8 |
| تعداد شماره‌ها | 419 |
| تعداد مقالات | 5,517 |
| تعداد مشاهده مقاله | 6,273,835 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,428,474 |
مطالعه چندمقیاسی تخریب چرخ‌دنده‌های پلیمری در شرایط گشتاور متغیر | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| دوره 57، شماره 2، 1404، صفحه 171-186 اصل مقاله (1.39 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2025.23987.7831 | ||
| نویسندگان | ||
| رسول محسن زاده* 1؛ کریم شلش نژاد2 | ||
| 1گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران | ||
| 2گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
| چکیده | ||
| مکانیزم‌های واماندگی چرخ‌دنده‌های پلیمری به‌شدت تحت تأثیر گشتاورهای اعمال‌شده و دمای سطحی ناشی از آن قرار دارند. افزایش گشتاور می‌تواند منجر به افزایش تنش تماسی و دمای سطحی شود که این عوامل به‌طور مستقیم در تسریع واماندگی نقش دارند. استفاده از آزمون‌های چرخ‌دنده در گشتاورهای مختلف و تحلیل چندمقیاسی این امکان را فراهم می‌کند تا مکانیزم‌های اصلی واماندگی شناسایی و رابطه میان بارهای مکانیکی و رفتار حرارتی مواد بررسی شود. در پژوهش حاضر، پلی‌استال، پلیمر پرکاربرد در ساخت چرخ‌دنده‌های پلاستیکی، بعنوان ماده اولیه برای ساخت چرخ‌دنده‌ها انتخاب شد. آزمون چرخ‌دنده با استفاده از پنج سطح گشتاور مختلف (6، 8، 10، 12 و 14 نیوتن‌متر) انجام شد. دمای سطحی دنده‌ها به‌طور آنلاین در طول آزمون اندازه‌گیری گردید. برای تحلیل مکانیزم‌های واماندگی، از دو مقیاس ماکروسکوپی و میکروسکوپی استفاده شد. نتایج نشان داد که افزایش گشتاور از 6 به 14 نیوتن متر، منجر به افزایش دمای سطحی دنده‌ها، تا 98 درصد شد. افزایش دمای دنده‌ها در گشتاورهای بالا به نتیجه مستقیم ترکیبی از عوامل مکانیکی و حرارتی نسبت داده شد. در سطوح گشتاور ۶، ۸ و ۱۰ نیوتن‌متر، خرابی‌هایی مانند ترک در ناحیه گام، تغییر شکل پلاستیکی و سایش دنده مشاهده شد. اما در گشتاورهای بالاتر از ۱۰ نیوتن‌متر، جریان مواد در مقیاس ماکروسکوپی و سایش چسبان، همراه با جریان شدید مواد در مقیاس میکروسکوپی، رخ داد که به ضعف هدایت حرارتی پلی‌استال نسبت داده شد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| پلی‌استال؛ چرخ‌دنده؛ مکانیزم‌های تخریب؛ سایش؛ مورفولوژی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Multiscale study of polymer gear failure under variable torque conditions | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Rasool Mohsenzadeh1؛ Karim Shelesh-Nezhad2 | ||
| 1Department of Mechanical Engineering, Technical and Vocational University (TVU), Tehran, Iran | ||
| 2Division of Plastics and Composites Engineering, Department of Mechanical Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| The failure mechanisms of polymer gears are significantly influenced by applied torque and the resulting surface temperature. Increased torque leads to higher contact stress and surface temperature, directly accelerating failure. Gear tests at different torque levels and multiscale analysis help identify key failure mechanisms and examine the relationship between mechanical loads and thermal behavior. In this study, polyoxymethylene (POM), a widely used polymer for plastic gears, was selected. Gear tests were conducted at five torque levels (6, 8, 10, 12, and 14 N·m). The surface temperature of the gears was monitored online during testing. Failure mechanisms were analyzed on both macroscopic and microscopic scales. Results showed that increasing torque from 6 to 14 N·m raised the surface temperature by up to 98%. This temperature rise at higher torques was attributed to a combination of mechanical and thermal factors. At 6, 8, and 10 N·m, failures such as pitch-line cracks, plastic deformation, and gear wear were observed. However, at torques above 10 N·m, macroscopic material flow and adhesive wear, along with severe microscopic material flow, occurred, attributed to the low thermal conductivity of POM. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Polyacetal, Gear, Failure Mechanisms, Wear, Morphology | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 111 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 72 |
||