دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی

سمینار کارشناسی ارشد “M.Sc”
مهندسی مکانیک – طراحی کاربردی

عنوان :
پیش بینی شكست و خستگی چرخ دنده ها

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

یک مطلب دیگر :

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چکیده
برای طراحی هر چه بهتر یک گیربکس تعیین عمر کاری یک چرخ دنده از اهمیت بالائی برخوردار است عمر
یک چرخ دنده به عوامل زیادی بستگی دارد که یکی از مهمترین آنها خستگی خمشی دندانه می باشد که باعث
شروع ترک در نقاط تنش ماکزیمم خواهد شد این نقاط در پای دنده واقع شده اند نقطه ای که تمرکز تنش
باعث ایجاد تنشهای بالای مکانیکی می گردد .
در این پروزه با بکارگیری روشStress Life به تاثیر تنشهای خمشی پای دنده بر روی عمر خستگی
چرخ دنده در نقاط مختلف یک دنده خواهیم پرداخت این روش بارها برای تعیین عمر قطعات دیگر استفاده می

شود اما در اینجا از این روش برای پیش بینی عمر خستگی چرخ دنده استفاده می شود همچنین بمنظور دسته
بندی بار تکراری از روش Rain Flow برای شمارش بار سیکلی استفاده می شود و نیز بمنظور محاسبه تنش
از روش المان محدود استفاده می شودو در نهایت از نمودار S-N برای تشخیص تنشهای خمشی بر روی عمر
خستگی چرخ دنده استفاده می شود .
مقدمه
همانطوریكه میدانیم مبنای كار دستگاههای مكانیكی بر حركت نهاده شده است در این دستگاهها
مكانیزمهای متعددی برای تولید ، انتقال و تبدیل حركت وجود دارد . برای هر یك از موارد مذكور مكانیزمهای
ویژهای وجود دارد كه با لحاظ كردن شرایط كاری، صرفه اقصادی و منبع انرژی موجود برگزیده میشود.
موتورهای الكتریكی، موتورهای احتراق داخلی و توربینها از انواع تولید كنندههای حركت میباشند. اما برای
انتقال و تبدیل قدرت معمولاً از شفت، تسمه، زنجیر و چرخنده استفاده میشود كه چرخدنده ها و یا مجموعه آنها
كه گیربكس نامیده میشود از اهمیت خاصی برخوردار است بدلیل آنكه انتقال و تبدیل قدرت در آن كامل، بدون
لغزش, كم حجم و دارای قابلیت اطمینان بالائی است. لذا در دورها و گشتاورهای بالا به راحتی قابل استفاده
است.
از جمله موارد مصرف چرخدندهها میتوان از گیربكس و دیفرانسیل اتومبیل، تبدیل دور در توربینها گیربكس
آسانسور و دیگر ماشینآلات صنعتی نام برد.
از طرفی برای ساخت دستگاههای میكرومكانیكی مانند ساعت، ویدئو و دوربینهای ویدئوئی بكارگیری
چرخدندهها میكرومتری رایج شده است.
طراحی پیشرفته مكانیك، برای هر چه كوچكتر كردن چرخدندهها و گیربكس بدلیل نیاز اقتصادی صنایع به
صرفهجویی، در بكاربری مواد و هزینه تولید و ایجاد ارزش افزوده بیشتر در مقایسه با مصرف مواد اولیه، و نیز كم
حجمتر و سبكتر شدن قطعات مكانیكی بدلیل امكان استفاده از انرژی كمتر بمنظور مدنظر قرار دادن مسائل
زیست محیطی، كار برد روزافزونی رسیده است. تا چرخدندههای كوچك با دقت و دارای عمر مشخص تولید
گردد. بعبارتی در طراحی بهینه نه عمر بینهایت مطلوب است و نه عمر كوتاه بلكه عمر بهینه در محدوده زمان
مصرف دستگاه هدف طراحی امروزی میباشد. ایده قدیمی ساخت اتومبیلها و دستگاههای مكانیكی با عمرهای