Determination of the local tooth-root stress in

accordance to ISO 6336/3 with method C

KAZALO:

  • Abstract
  • Namen naloge
  • Poškodbe zobnikov in ozobja
  • Opis postopka ISO 6336/3 metoda C
  • Izračun

    Abstract

    Method C This simplified method of calculation is derived from method B. The local stress for application of load at the tooth tip is calculated first (with factors YFa and YSa) and then converted to approximate the corresponding value, appropriate to contact at the outer limit of single pair tooth contact, using the contact ratio factor. The form factor for the nominal stress and the stress correction factor have been plotted on a series of graphs for a number of basic rack profiles.

    Method C is only acceptable for gears when transverse contact ratio < 2; it is also useful when no computer program is available. The method is sufficiently accurate for most cases and generally gives slightly higher values of stress than method B.

    Namen naloge

    Namen programa je preverjanje dopustne napetosti v korenu zoba, kjer v program vnesemo geometrijo ozobja, in nekatere koeficiente, nato pa nam program sam izračuna napetost v korenu zoba in nam pove če je napetost v korenu zoba v dopustnem območju.

    Poškodbe zobnikov in ozobja

    Zobje zobnika morajo imeti ustrezno trdnost in sposobnost, da prenesejo obremenitve, ki so jim izpostavljeni med prenašanjem vrtilnega momenta in gibanja. Zobnike bomo pravilno dimenzionirali, če bomo poznali poleg možnih poškodb tudi vzroke, zakaj pride do njih. Mnoge poškodbe so odvisne od izdelave, oblike zob, od vgradnje in od obratovalnih pogojev. Poškodbe lahko preprečimo s pravilnim izračunom zobniške dvojice, pravilno izdelavo, vgradnjo in seveda s pravilnim vzdrževanjem

    Na ozobju sta možni predvsem dve vrsti poškodb:

  • Lom zoba

    Utrujenostni lom zoba
    Nasilni lom

  • Poškodba bokov zob

    Zajedanje bokov
    Jamičenje bokov
    Obraba bokov
    Poškodbe na bokih zoba

    Opis postopka ISO 6336/3 metoda C

    Metoda C je izpeljana iz metode B in je še malo poenostavljena. V metodi C se za preračun napetosti v korenu zoba uporabljajo koeficienti kot so:
  • koeficient oblike zoba
  • koeficient zareznega učinka
  • korenski koeficient prekritja
  • koeficient poševnosti zoba
  • koeficient obratovanja
  • dinamični koeficient
  • korenski koeficient porazdelitve sile po širini zoba
  • korenski koeficient porazdelitve sile v profilni ravnini

    Metodo C lahko uporabljamo samo takrat, ko je normalna stopnja prekritja manjša od 2. Priporočljiva pa je tudi takrat, ko nimamo možnosti uporabe računalniškega programa za izračun napetosti. Metoda C je dokaj natančna in nam daje boljše rezultate kot metoda B.

    Dopustna korenska trdnost zoba je izražena kot:


    Kjer je:

    Koeficient sunkov (KA).

    Prenos moči je dejansko neenakomeren in koeficient sunkov nam pove, za koliko je dejanska obremenitev zob večja zaradi spremembe zunanjih sil.

    Dinamični koeficient (KV).

    Nam pove za koliko se sila na zobe poveča zaradi notranjih sil, ki nastanejo zaradi napak razdelbe, deformacij zob in vzmetnega delovanja gredi.

    Koeficient razdelitve sile vzdolž širine zoba

    Koeficient razdelitve sile vzdolž širine zoba upošteva nepararelnosti bočnic zob osi in gredi, kjer boki zob ne nalegajo po vsej svoji širini.

    Koeficient razdelitve sile na zobe

    Koeficient nam pove kako se sila, ki obremenjuje zobnike, porazdeli na zobe, ki so v danem trenutku v ubiranju. Zaradi napak v razdelbi in elastičnosti zob so zobje neenakomerno obremenjeni.

    Napetost v korenu zoba

    Napetost v korenu zoba nastopa v bližini prehoda ravnega dela boka zoba v krivino. V tem delu nastanejo največje napetosti tedaj, kadar na zob deluje celotna ubirna sila, ki je usmerjena k ubirnici. Napetost v korenu zoba, po ISO 6336 in metodi C, je odvisna od tangencialne sile, širine zoba, standarnega modula, koeficienta oblike zoba, koeficienta zareznega učinka, korenskega koeficienta prekritja in koeficienta poševnosti zoba.

    Koeficient poševnosti zoba

    Korenski koeficient prekritja

    Koeficient oblike zoba

    Koeficient zareznega učinka

    Izračun

    Program je namenjen za preračunavanje napetosti v korenu zoba zobnika. V program moramo vnesti osnovne podatke zobnika kot so: število zob, normalni modul, nagibni kot, kot poševnosti ozobja, širino zobnika, tangencialno silo, normalno in bočno stopnjo prekritja, zaokrožitev zoba in koeficient premika profila. Poleg teh vrednosti pa vnesemo še faktorje K, koeficient obratovanja, dinamični koeficient, korenski koeficient porazdelitve sile po širini zoba in korenski koeficient porazdelitve sile v profilni ravnini. Program nato iz teh podatkov izračuna koeficient oblike zoba, koeficient zareznega učinka, korenski koeficient prekritja in koeficient poševnosti zoba, katere rabimo za izračun napetosti v korenu zoba.

    Calculate

    Mentor : Janez Krek, univ.dipl.ing

    Študent : Matjaž Leben