ضریب شدت تنش در چرخ دنده ترک دار فولادی و ماده هدفمند در جعبه دنده خودرو

در این تحقیق، شروع ترک و نفوذپذیری آن، در دندانه چرخ دنده برای جعبه دنده خودرو بررسی شده است. دندانه ای با ترکی در ریشه آن، در نرم افزار ABAQUS شبیه سازی شد. سپس ضریب شدت تنش (ض.ش.ت.) در نوک ترک برای حالت های مختلف بارگذاری محاسبه شد. ض.ش.ت. در نوک ترک برای چرخ دنده ساخته شده از فولاد و چرخ دنده ساخته شده از ماده هدفمند به دست آمده و باهم مقایسه شده اند. تاثیر موقعیت بار دندانه، هندسه ریشه دندانه و نفوذ توزیع بار روی پهلوی دندانه بر ض.ش.ت. بررسی شده است. نتایج عددی نشان می دهند که ترک می تواند از مکان های متفاوتی در ریشه دندانه آغاز و در امتداد مسیرهای خاص رشد نماید؛ به طوری که با در نظر گرفتن ترک به اندازه مشخص در ریشه دندانه می توان نشان داد که ض.ش.ت. حالت اول بیشترین مقدار را نسبت به ض.ش.ت. حالت های دوم و سوم به خود اختصاص می دهد، لذا بیشتر شکست ها برای چرخ دنده ها در حالت اول است.

Keywords:

Stress intensity factor , Root gear teeth , Crack growth , ضریب شدت تنش (ض.ش.ت.) , ریشه دندانه دنده , رشد ترک