כשל בגלגלי שיניים
מקורות לכשלים של גלגלי שיניים מגוונים, ולעיתים קרובות מבוססים על מהירות הסיבוב והעומס המופעל על גלגל השיניים. ייתכן שגורמי כשל שונים יתרחשו בו זמנית. גורמים אלו הם: שחיקה מכנית, שפשופים, גימום, שבר בגב השן (tooth flank) ושבר התעייפות של שורש השן.[1][2][3]
אלה קשורים למספר תופעות: חיכוך, התעייפות והיעדר סיכה.[2]
שחיקה מכנית
שחיקה מכנית היא סחיפה או עיוות הדרגתיים של חומר על משטחים מוצקים.
שפשוף (או ניקוב)
שפשופים קשורים למגע מתכת-למתכת בבליטות על משטחי גב השן.
סימני שפשוף מופיעים לרוב כפסים או שריטות עם תחתית ודפנות מחודדים, לעיתים בעלי עומק ורוחב משתנים, בכיוון ההחלקה. הם יכולים להשפיע על אזורים מסוימים או לאורך כל הרוחב.[4]
גימום
מאמצים אלסטיים מובילים להיווצרות סדקים קרוב לפני השטח, אשר יכולים להתקדם אל תוך גלגלי השיניים. החלקים עלולים להישבר וליצור חללים גדולים יותר. מצב זה מכונה גימום, מאקרו-גימום או מיקרו-גימום. השלב הראשוני של הגימום מוגבל בעיקר לשלושה אזורים לאורך פרופיל שן של גלגל השיניים.[5]
במהירות סיבוב נמוכה, גימום היא מוד כשל (failure mode) גב השן המרכזי.[2]
כשל גב ושורש שן
כשל יכול להתרחש הן משבר והן מהתעייפות.
מבחני כשל מכני
כשל יכול להתרחש על ידי מנגנונים רבים ושונים, ולכן הליכי בדיקת גלגלי שיניים חוקרים מנגנוני כשל מכני בנפרד זה מזה.[2] ניתן לחקור שבר עייפות שורש שן באמצעות מבחן פולסטור. מתודולוגיית בדיקה זו כוללת העמסה של שן אחת או שתיים בו זמנית באמצעות שני סדנים עליהם מופעל העומס. היא מספקת תוצאות שונות ביחס לבדיקת גלגלי ההנעה, אך הן עדיין מקובלות.[7][8]
ישנם מספר מתקני בדיקה בעלי מידות ותצורות שונות לבדיקת גלגלי שיניים בעלי צורות שונות.[6]
לקריאה נוספת
- American National Standards Institute (2005), Gear Nomenclature: Definitions of Terms with Symbols (ANSI/AGMA 1012-F90 ed.), American Gear Manufacturers Association, ISBN 978-1-55589-846-5.
קישורים חיצוניים
- ארגון התקינה הבינלאומי
- איגוד יצרני הציוד האמריקאי
- טכנולוגיית גלגלי שיניים, כתב העת לייצור גלגלי שיניים
הערות שוליים
- ^ 1.0 1.1 Niemann, Gustav; Winter, Hans; Höhn, Bernd-Robert; Stahl, Karsten (2019). Maschinenelemente 1: Konstruktion und Berechnung von Verbindungen, Lagern, Wellen (5. Aufl. 2019 ed.). Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. ISBN 978-3-662-55482-1.
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Totten, George E., ed. (2000-01-01). Mechanical Testing and Evaluation (באנגלית). Vol. 8. ASM International. doi:10.31399/asm.hb.v08.9781627081764. ISBN 978-1-62708-176-4.
- ↑ Totten, George E., ed. (2017-12-31). Friction, Lubrication, and Wear Technology (באנגלית). ASM International. doi:10.31399/asm.hb.v18.9781627081924. ISBN 978-1-62708-192-4.
- ↑ "ISO 10825-1:2022 Gears — Wear and damage to gear teeth Part 1: Nomenclature and characteristics". ISO standards.
- ^ 5.0 5.1 Alban, Lester (1985). Systematic Analysis of Gear Failures.
- ^ 6.0 6.1 Halgren, John A.; Wulpi, D. J. (1957). "Laboratory Fatigue Testing of Gears". SAE Transactions. 65: 452–470. ISSN 0096-736X. JSTOR 44564381.
- ↑ Bonaiti, Luca; Bayoumi, Ahmed Bayoumi Mahmoud; Concli, Franco; Rosa, Francesco; Gorla, Carlo (2021-05-03). "Gear Root Bending Strength: A Comparison Between Single Tooth Bending Fatigue Tests and Meshing Gears". Journal of Mechanical Design. 143 (103402). doi:10.1115/1.4050560. ISSN 1050-0472.
- ↑ Bonaiti, Luca; Geitner, Michael; Tobie, Thomas; Gorla, Carlo; Stahl, Karsten (2023-01-25). "A Comparison between Two Statistical Methods for Gear Tooth Root Bending Strength Estimation Starting from Pulsator Data". Applied Sciences (באנגלית). 13 (3): 1546. doi:10.3390/app13031546. ISSN 2076-3417.
כשל בגלגלי שיניים42511327Q136372933