|
Numerička analiza koncentracije napona u korenu zupca gonjenog zupčanika sa dva podnožna zaobljenja Daniela Ristić
Nalaženje optimalnog oblika zubaca, odnosno parametara ozubljenja, sa aspekta koncentracije napona je jedan od ključnih problema kod zupčastih prenosnika. Nosivost zupca u velikoj meri zavisi od glavnih parametara koji određuju oblik profila zupca. Kad je reč o nosivosti podnožja zupca zupčanika, o čemu će se najviše govoriti u ovom radu, vrlo veliki uticaj ima oblik podnožja zupca, odnosno radijus prelaznog zaobljenja u korenu zupcu. Posebna pažnja usmerena je na radijus podnožnog zaobljenja korena zupca u kritičnom preseku. To direktno utiče na faktor koncentracije napona i sam radni vek zupčanika. Poznato je da prva prslina u podnožju zupca zupčanika nastaje zbog koncentracije napona na tom mestu. Upravo zato, predmet daljeg istraživanja ovog rada je usmeren na iznalaženje optimalnog oblika prelaznog zaobljenja u podnožju zupca zupčanika sa ciljem da se dobije minimalna vrednost koncentracije napona. Međutim, u cilju smanjenja koncentracije napona u korenu zupca uvodi se još jedan radijus kao „zarez rasterećenja“. U ovom radu će se posebna pažnja posvetiti izučavanju koncentracije napona u podnožju zubaca, gde je prelazno zaobljenje izvedeno (umesto sa jednim radijusom) sa dva radijusa različitih vrednosti („two level approach“ in root). U cilju brzog i efikasnog rada u narednom ispitivanju će se primeniti metoda konačnih elemenata (MKE) pri simulaciji stvarnih radnih uslova. Predmet ovog rada je formiranje efikasnog i pouzdanog numeričkog modela za saznavanje fenomena koji nastaju usled geometrijskih diskontinuiteta u podnožju zupca zupčanika a pri statičkim opterećenjima. Iako su ispitivani kritični naponi zubaca oba zupčanika u sprezi [5], u ovom radu će biti prikazani samo rezultati za gonjeni zupčanik za oba podnožna radijusa ρF1 i ρF2. Ključne reči: zupčanik, naponsko stanje, koncentracija napona, optimizacija oblika, numerička analiza, metoda konačnih elemenata.
|