پديد آورنده :
دهقاني، علي
عنوان :
پيش بيني عملكرد تريبولوژيكي چرخدنده ساده پوشش دار در رژيم روانكاري مخلوط به روش تقسيم بار
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
[پانزده]، 91ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
صالح اكبرزاده
توصيفگر ها :
چرخدنده ساده , رژيم روانكاري مخلوط , پوشش , مفهوم تقسيم بار , عمق نفوذ , نرخ سايش
استاد داور :
مهدي جوانبخت، مصطفي جمشيديان
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/04/13
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/04/15
چكيده فارسي :
از ساليان گذشته چرخدنده‌هاي ساده در كاربردهاي صنعتي نقشي كليدي ايفا مي‌كنند. از اين رو در اين پژوهش، مطالعه عملكرد تريبولوژيكي آن‌ها تحت رژيم روانكاري مخلوط در حالت پوشش‌دار و بدون پوشش هدف قرار داده شده است. در گام نخست عملكرد چرخدنده‌هاي ساده بدون پوشش تحت رژيم روانكاري مخلوط به كمك روابط مدل خوانساري و با استفاده از مفهوم تقسيم بار بررسي شد. براي مدل‌سازي اثر پوشش، مفهومي به نام عمق فرورفتگي يا نفوذ معرفي شد و سپس مورد استفاده قرار گرفت. سپس با استفاده از عمق نفوذ، ضخامت بحراني پوشش محاسبه شد و پوششي با خواص هندسي و مكانيكي مناسب انتخاب شد. همچنين تغيير خواص معادل مجموعه چرخدنده‌ها و پوشش، مثل سختي و مدول الاستيسيته، براي اعمال اثر پوشش در تماس چرخدنده‌ها مورد بررسي قرار گرفت. در نهايت اثر تغيير خواص پوشش مثل ضخامت و جنس بر تماس چرخدنده‌ها نيز مورد بحث و بررسي قرار گرفت. اين مدل‌سازي‌ها با استفاده از نرم‌افزار متلب انجام شده است.
نتايج بدست‌آمده نشان داد كه با اعمال پوشش مناسبي مثل DLC، كه داراي مدول الاستيسيته تقريبا برابر و سختي بيشتر از فولاد انتخابي براي چرخدنده‌هاي مفروض است، نرخ سايش به طور قابل‌قبولي كاهش مي‌يابد. البته ضريب اصطكاك در اثر اعمال اين پوشش افزايش يافت. بر اساس نتايج بدست‌آمده نتيجه شد كه پوشش يك ضخامت بحراني دارد كه اگر ضخامت آن كمتر از مقدار مربوطه فرض شود تغييري در نرخ سايش ايجاد نمي‌كند و حتي در نقاطي موجب افزايش آن نيز مي‌شود. همچنين در اين پژوهش نتيجه شد كه نسبت سختي و مدول الاستيسيته پوشش به زيرلايه نيز تاثير قابل‌توجهي در نرخ سايش و اصطكاك دارد.
چكيده انگليسي :
From the past years, spur gears had a key role in industrial applications. Thus in this research, the study of their tribological performance under mixed lubrication regime with and without coating is objected. In the first step, the performance of uncoated spur gears under mixed lubrication regime was studied with the help of Khonsari's model equations and by using load-sharing concept. For modeling the effect of coating, a concept that named indentation depth is introduced and then used. Then by using indentation depth, critical coating thickness is calculated and a coating with suitable geometrical and mechanical properties is selected. Also the change in the equivalent properties of the assemblage of gears and coating, like hardness and elastic modulus, for implementing the effect of coating in gears contact is examined. Finally, the effect of changing coating's properties like thickness and material on the gears contact is considered. These modelings are done by MATLAB software. The results have shown that by exerting a suitable coating like DLC, which has an elastic modulus almost equal to and a hardness greater than the ones that belong to the steel which has been chosen for the assumed gears, the wear rate decreases considerably. Though by implementing this coating, the coefficient of friction increased. According to the obtained results, it is concluded that coating has a critical thickness that assuming its thickness less than the intended value doesn't change the wear rate but also increases it at some points. Also in this research it is concluded that the ratio of coating's hardness and elastic modulus to the substrate ones have a significant effect on wear rate and friction.
استاد راهنما :
صالح اكبرزاده
استاد داور :
مهدي جوانبخت، مصطفي جمشيديان
