Istraživanje nosivosti prijenosa s pužnim parovima

doctoral thesis

• Title (english): Load carrying capacity research of worm gears
• Author: Dragan Žeželj
• Mentor: Milan Opalić (mentor)
• Committee member: Ivo Alfirević (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Milan Opalić (član povjerenstva)
• Committee member: Vinko Ivušić (član povjerenstva)
• Committee member: Petar Rakamarić (član povjerenstva)
• Committee member: Jože Flašker (član povjerenstva); VIAF: 66191048
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture; Zagreb
• Defense date and country: 2007-04-03, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Mechanical Engineering
• Universal decimal classification (UDC): 621 - Mechanical engineering. Nuclear technology. Machinery

Abstract

U radu je istraživan utjecaj točnosti mjerenja površina oštećenja rupičenjem bokova zuba pužnih kola na kvantificiranje zakonitosti promjene tog oblika trošenja u zavisnosti o iznosu i broju ciklusa izmjena opterećenja. Budući da se analiza procesa trošenja rupičenjem eksperimentalno temelji na određivanju površina oštećenja greške mjerenja imaju direktan utjecaj na valjanost iskazanih zakonitosti trošenja. Pokazano je da mjerne metode korištene u referentnim radovima iz ovog područja mogu uzrokovati značajna i nepredvidiva odstupanja rezultata mjerenja. U eksperimentalnom dijelu rada s prijenosnikom praćen je razvoj rupičenja kod pužnih parova 16MnCr5/AlSn6 i 16MnCr5/CuSn12 do 5⋅106 promjena opterećenja. Vizualna razlika između oštećenja rupičenjem i ostalih površina bokova zubi pužnih kola korištena je kao glavni kriterij za izolaciju i kvantificiranje površina oštećenja. Razvijena je metodologija uzimanja i obrade digitalne fotografije koja se temelji na koncepciji strojnog vida. Prikazani su pojedini utjecaji na točnost mjerenja te je predložen analitički model za određivanje površine boka zuba pužnog kola za slučaj kada je b2H/b2R manje od 1. Ocjena valjanosti modela je provedena usporedbom s 3D računalnim modelom. Analize rezultata ukazuju da je interakcija između trošenja i rupičenja glavni uzrok neravnomjerne promjene udjela površine oštećenja rupičenjem s porastom broja promjena opterećenja. Obzirom na utjecaj navedenih oblika oštećenja ispitivani je prijenosnik svrstan u grupu prijenosnika manjih osnih razmaka. Provedena je usporedba udjela i položaja oštećenja na pojedinim zubima pužnih kola kako bi se utvrdio možebitni pravilan uzorak razvoja. Iskazane su zakonitosti promjene površine oštećene rupičenjem u zavisnosti o opterećenju i broju promjena. Također su dati su podaci o iskoristivosti za male udjele oštećenja rupičenjem i različite brzine klizanja.

Abstract (english)

This work deals with the influence of measurement accuracy of pitting areas on worm wheels on the formulation of empirical correlation between pitting, load and the number of load cycles. Since the analysis of pitting by means of an experiment is based on the determination of damaged areas, measurement errors have direct influence on the validity of such correlations. It is shown that measurement methods used in referent works concerning pitting of worm gears could result in significant and unpredictable variations of measurement results. The experimental part of the work included the monitoring of pitting formation on worm wheels made of AlSn6 and CuSn12 subjected to loads for 5⋅106 cycles. In both cases the worm gear was made of 16MnCr5. A visual difference between the areas affected by pitting and the rest of teeth surfaces has been taken as a criterion for the isolation of damaged areas. Based on the concept of machine vision, a methodology for acquiring and processing digital photographs has been defined in order to automate the procedure. Effects of the method on the measurement accuracy have been discussed as well. An analytical model for the determination of approximate tooth area is proposed for worm wheels having a ratio of b2H/b2R less than 1. The testing of model validity is conducted by a comparison against a 3D CAD model. Analyses of results indicate that the interaction between the sliding wear and pitting is a primary cause of non-uniform changes of areas damaged by pitting when the number of cycles is increased. The investigated case is classified according to this result and the ratio of the influence of sliding wear and pitting into a group of transmissions with smaller axis distances. A comparison between the extent and location of pitting damages among teeth has been conducted in order to identify a possible regular pattern. Analytical formulation of the extent of areas damaged by pitting depending on the load and the number of load cycles has been given together with the efficiency data for small extents of damaged areas and different sliding speeds.

• Keywords: pužni parovi; rupičenje; trošenje; digitalna fotografija
• Keywords (english): worm gears; pitting; wear; digital image
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:579580
• Study programme: Title: Mechanical Engineering and Naval Architecture; Study programme type: university; Study level: postgraduate; Academic / professional title: doktor/doktorica znanosti, područje tehničkih znanosti (doktor/doktorica znanosti, područje tehničkih znanosti)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2021-02-01 12:34:45