INVESTIGATION OF THE EFFECT OF FRICTION FORCE ON DAMAGE FORMATION IN SPUR GEARS

Abstract

Gears are perhaps one of the important components used in machinery to transmit motion and power. Transmission of force and motion occur at the same moment for mutual working gears. Transmission of the force and motion from a gear to another is a result of rolling-sliding contact of tooth surfaces each other. This rolling-sliding contact causes some stresses on surface and subsurface. In this study, analysis of stresses on surface and subsurface due to rolling-sliding contact on tooth surfaces are carried out. In the solution of the problem, different friction coefficients between tooth surfaces and are taken as the variables. The contact analysis between tooth surfaces is based upon Hertz elastic contact theory and for the numerical solution ANSYS 54 finite element program code is used.

Keywords

• Spur gear, Contact stresses, Hertz theory, Finite element method

DÜZ DİŞLİLERDE SÜRTÜNME KUVVETİNİN HASAR OLUŞUMU ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Öz

Dişli çarklar, en önemli hareket ve güç iletme elemanlarından biridir. Karşılıklı çalışan dişlilerde yük ve hareket iletimi aynı anda meydana gelir. Bir dişliden diğerine yük ve hareket iletimi, dişlerin birbiri üzerindeki yuvarlanmalı-kayma temasının bir sonucudur. Bu yuvarlanmalı-kayma teması diş yüzeylerinde ve yüzey altlarında bir takım gerilmelerin dolayısıyla da yüzey hasarlarının meydana gelmesine neden olur. Bu çalışmada, iki dişin birbiri üzerinde yaptıkları yuvarlanmalı-kayma teması neticesinde yüzeyde ve yüzey altında meydana gelen gerilmelerin analizi yapılmıştır. Problemin çözümünde diş yüzeyleri arasındaki sürtünme katsayısı değişken olarak alınmıştır. Farklı sürtünme katsayıları için yapılan çözümlemelerle yüzey altında meydana gelen gerilmelerin, hasar oluşumu üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Diş yüzeyleri arasında meydana gelen temas durumu için Hertz' in elastik temas teorisi temel alınmış ve nümerik çözümleme için ANSYS54 sonlu eleman paket programı kullanılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Düz dişli, Temas gerilmeleri, Hertz teorisi, Sonlu elemanlar metodu