تحلیل حرارتی، تاثیر نوع روانکار و عمر خستگی چرخ دنده های مخروط مارپیچ جعبه دنده اصلی بالگرد

در مقاله حاضر، تحلیل حرارتی چرخ دنده های مخروط مارپیچ استفاده شده در جعبه دنده اصلی بالگرد – متعلق به شرکت هواپیماسازی ایران- بررسی می شود. ابتدا ضمن معرفی ویژگی های هندسی چرخ دنده ها ، مبانی روانکاری و تحلیل حرارتی بر اساس استانداردهای موجود در طراحی چرخ دنده ها از جمله استاندارد آگما بررسی شده و پس از آن جهت تشکیل مدل اجزاء محدود، شرایط اولیه و مرزی آن با تعیین ویسکوزیته روغن و پس از آن محاسبه ضریب اصطکاک، ضرایب انتقال حرارت جابه جایی و هدایت بر اساس مدل های تجربی و تحلیلی چرخ دنده های مخروط مارپیچ مشخص می شود. لازم به ذکر است که هدف از تهیه مدل المان محدود در کار حاضر، کاهش خطای مربوط به محاسبات پیچیده تحلیلی و دستی ضمن افزایش سرعت حل مساله می باشد. تاثیر عوامل مختلف، از قبیل افزایش دمای لحظه ای و تاثیر دمای اولیه بر آن، تنش های تماسی و شارهای حرارتی، مقایسه اثرات انواع روانکارهای معدنی بر کاهش دما و عمر خستگی جعبه دنده بررسی می شوند. نتایج حاصل از کار حاضر نشان خواهند داد که افزایش دمای لحظه ای به صورت خطی تابعی از دمای اولیه می باشد، بطوری که دمای لحظه ای سیستم نسبت به دمای اولیه شروع به کار آن ۵۶ درجه سانتی گراد افزایش خواهد داشت. همچنین همچنین نتایج نشان می دهد که حضور انواع روانکارهای معدنی علاوه بر آن که موجب کاهش سطوح تماس فلز با فلز و ضریب اصطکاک می شود، نقش به سزایی در خنک کاری چرخدنده و افزایش بیش از اندازه دما درون آن ایفا می کند، بدین صورت که استفاده از روانکارهای معدنی در سیستم سبب خواهد شد که دما از ۹۰ درجه سانتیگراد تجاوز نکند.

کلیدواژه ها:

Spiral Bevel Gears ، Finite element simulation ، Thermal analysis ، Lubricant ، Fatigue Life ، چرخ دنده های مخروط مارپیچ ، شبیه سازی اجزاء محدود ، تحلیل حرارتی ، روانکار ، عمر خستگی