تاثیر سایش و زاویه فشار بر انتشار و رشد ترک در چرخ دنده های هارمونیک به روش المان محدود

چرخ دنده های هارمونیک به دلیل نسبت بالای گشتاور به وزن و دقت بالای انتقال حرکت، در کاربردهای حساس مانند رباتیک، هوافضا و موتورهای دقیق استفاده گسترده ای دارند. عملکرد و دوام این چرخ دنده ها به شدت تحت تاثیر سایش دندانه ها و زاویه فشار قرار دارد، عواملی که می توانند باعث آغاز ترک و تسریع رشد آن شده و در نهایت عملکرد سیستم و عمر مفید آن را کاهش دهند. در این مطالعه، تاثیر همزمان عمق سایش و زاویه فشار بر رشد ترک در چرخ دنده های هارمونیک مورد بررسی قرار گرفت. سایش در بازه ۰ تا ۰.۵ میلی متر و زاویه فشار از ۱۰ تا ۳۵ درجه اعمال شد و اثر آن ها بر تمرکز تنش، نقاط بحرانی ترک و مسیر رشد ترک ها تحلیل شد. نتایج نشان داد که افزایش عمق سایش و زاویه فشار موجب رشد سریع تر ترک ها و افزایش ضریب اصطکاک بین دندانه ها می شود، که بر دوام و کارایی سیستم تاثیر منفی دارد. یافته های این تحقیق می تواند به بهینه سازی طراحی پروفیل دندانه ها، پیش بینی عمر مفید و تدوین استراتژی های نگهداری پیشگیرانه در چرخ دنده های هارمونیک کمک کند.

کلیدواژه ها:

چرخ دنده هارمونیک ، رشد ترک ، سایش دندانه ، زاویه فشار ، تحلیل اجزای محدود ، تمرکز تنش ، دوام چرخ دنده