Fogaskerék terhelhetőségének kiszámítása?
Hogyan lehetne kiszámolni egy fogaskerékpár maximális terhelhetőségét?
Gondolom kellenek az anyagukra vonatkozó paraméterek, illetve tudni kell hogy mekkorák a fogak. Szükség van másra is? Van erre valami egyszerűen használható modell/kalkulátor? Interneten nem találtam semmi ilyesmit, így az a sejtésem, hogy nincs.
Ha tényleg nincs, akkor hogyan lehetne kiszámolni? Az anyagra vonatkozó szakítószilárdság határát elérve fog gondolom tönkremenni egy fogaskerék, letörni róla egy fog. Ha ez ismert, akkor ebből és a fog méretéből gondolom ki lehetne számolni azt a maximális F erőt, ami a fogra hatva éppen képes letörni azt. Ebből meg már lehetne forgatónyomatékot számolni, ami jó mert ez kellene nekem. De ezt az F erőt hogyan lehetne kiszámolni? Vagy nem innen kellene megközelíteni a dolgot?
válasza:gépészmérnökire jártam, a fogaskerék hajtómű a 2. éves anyag legkomplexebb házija volt, 2 hónapos projekt úgy, hogy az embernek már volt anyagtudomány szilárdságtan gépelemek alapozója
a fogaskerék nem csak úgy lóg a levegőben, hanem rajta van egy tengelyen, ahova rögzíteni kell, amit csapágyazni kell
ezeket is méretezni kell
az anyagot nem szakítószilárdságra, hanem a biztonsági tényezővel leosztott folyáshatárra választjuk
nagy vonalakban úgy kell tervezni, hogy ugye van egy cél fordulatszám-nyomaték párosod amit meg akarsz valósítani ezzel a géppel, és van egy bemenő motorod aminek adottak a tulajdonságai
a kettőből kijön egy módosítás (áttétel)
igazándiból a fogaskereked összes mérete a választott modultól fog függeni, és ezt kell VEM-el vizsgálni mondjuk inventorral (aminek egyébként fogaskerék generátora is van)
ha mégis ragaszkodsz a klasszikus szilárdságtani méretezéshez, akkor a 70-es 80-as évek vastag gépelemek tankönyveit ajánlom
Köszi a választ.
Hát tényleg nem tűnik egyszerűnek. Elindultam úgy, ahogy gondoltam hogy kellene. A folyáshatárral számolva irreális érték jött ki. 250 MPa-t találtam egy valamilyen acélhoz (de van ennél jóval nagyobb értékű is), ami 250 mega Newton/m^2. Egy átlagos fogaskerék átlag felülete 0,0001885 m^2, amiből az jön, hogy 47123 Newton erőt képes elviselni, ami 141mm-es átmérőnél (ez 3-as module-ból és 47 db fogból jön ki) 3322 Nm-t jelent. Ez irreálisan nagy érték. Biztos, hogy nem így kell számolni.
De találtam a neten egy kalkulátort: [link]
Ez ugyanerre a fogaskerékre már csak 50 és 100 Nm közötti értéket ad (attól függően, hogy a load factor-t mennyinek választom, és sajnos nem tudom hogy mennyinek kellene lennie), ami hihető is. Kérdés, hogy ez mennyire lehet pontos. A weblap tetején szerepel, hogy "ISO 6336-3", ami fogaskerekek fogainak terhelhetőségének egy számítási metódusát foglalja magában, elvileg. De ezt nem tudtam tovább kutatni, mert csak részletet találtam ebből az ISO szabványból, a teljes doksit nem. De igazából már a részlet is elég volt ahhoz, hogy elrettentsen attól, hogy én ezt végigszámoljam :)
válasza:nem a felülettől függ, hanem a másodrendű és a poláris másodrendű nyomatéktól
és ha megvannak a feszültségek, akkor a HMH képletbe kell beírni
válasza:"Az anyagra vonatkozó szakítószilárdság határát elérve fog gondolom tönkremenni egy fogaskerék, letörni róla egy fog."
Sajnos ennél bonyolultabb a helyzet.
A fogon hajlító igénybevétel van, változó erőkaron, ahogy a kapcsolódási pont úszik a fogon, plusz az is belejön a képbe, egyszerre hány fog van kapcsolatban.
És ha a szilárdság jó, még mindig ott van a kifáradás, a felületi terhelés, a keménység...
Itt szerintem mindent megtalálsz, ami kell, tömény és hosszú olvasmány lesz.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!