소개

1기어 피로 장애 메커니즘

1.1 변속기 피로 장애의 기본 특성

• 순환적 부하 작용: 교류 접촉 스트레스와 구부러진 스트레스에 의해 발생합니다.
• 균열 시작 및 전파: 일반적으로 세 단계의 균열 시작, 안정적인 전파 및 빠른 골절을 겪습니다.
• 스트레스 집중 효과: 피로가 치아 뿌리 전환 곡선과 표면 결함에서 발생할 가능성이 있습니다.

1.2 주요 피로 장애 모드

(1) 치아 표면 접촉 피로 (구멍)

• 현미경적 메커니즘: 지표면 하에서 최대 절단 스트레스로 인해 시작되는 균열 → 표면으로 퍼져 나갑니다 → 물질의 스플링.
• 증상:
  • 초기 구덩이: 지름 1mm 이하의 고립된 구덩이.
  • 확장된 구덩이: 연결된 구덩이들로 구덩이 부위를 형성한다.
  • 거시적 구멍: 0.2mm 이상의 깊이로 큰 영역의 스플링.

(2) 이빨 뿌리 휘어지는 피로

• 골절 과정: 틈이 치아 뿌리의 팽창 스트레스 쪽에서 시작 → 압축 스트레스 쪽으로 전파 → 치아 파열.
• 전형적인 특징:
  • 껍질 같은 골절 형태
  • 가시적인 피로 경색
  • 거친 곡물 마지막 골절 구역

(3) 표면 분쇄 (플라스틱 변형)

• 발생 조건: 물질의 출력 한계를 초과하는 극도로 높은 접촉 스트레스
• 일반적인 시나리오:
  • 부드러운 치아 표면 기어
  • 충격 부하 작업 조건
  • 부적절한 열처리

2기어 피로 강도 설계 이론

2.1 기본 이론적 틀

• 스트레스 라이프 방법 (S-N 곡선): 높은 사이클 피로 (> 104 사이클) 에 적합합니다.
• 스트레인 라이프 메소드 (ε-N 곡선): 낮은 사이클 피로 (< 104 사이클) 에 적합합니다.
• 파열역학 방법: 균열 성장률 (da/dN) 에 기초한 예측

2.2 주요 설계 표준 비교