기계 변속 시스템의 핵심 구성 요소로서 신뢰성은 장비의 정상적인 작동과 직접 관련이 있습니다.뿌리 스트레스는 실패에 영향을 미치는 주요 요인 중 하나입니다.이 논문에서는, 우리는 치아 뿌리 굽기 스트레스의 계산 방법을 깊이 분석하고, 게어 파기 및 실패의 분석 방법을 논의합니다.기어 스냅 문제를 더 잘 이해하고 예방할 수 있도록 엔지니어를 돕기 위해, 그리고 장비의 사용 수명을 향상시킵니다.

1치아 뿌리 굽기 스트레스의 정의

이빨의 근원은 이빨의 가장 약한 부분이기 때문에그 스트레스 농도 효과는 강합니다.과잉 뿌리 스트레스는 피로 균열의 시작과 확장에 이어지며 결국 기어 파열로 이어질 수 있습니다.

2- 치아 뿌리의 굽기 스트레스의 계산 방법

근원 굽기 스트레스는 일반적으로 루이스 공식 (루이스 방정식) 또는 ISO 6336-3 표준 공식으로 계산됩니다.

2.1 루이스 공식

루이스 공식은 기어 강도의 예비 추정에 적합한 근력 스트레스 계산의 단순화된 방법입니다.

그 중:

σ F: 뿌리 굽기 스트레스 (MPa)

Ft: 변속기 표면에 작용하는 접착력 (N)

B: 치아 너비 (mm)

M: 모듈 (mm)

Y: 치아 수와 압력 각도에 따른 치아 모양 계수

✅ 이 공식은 류의 뿌리가 단순한 지원 빔의 구부러진 상태로 있다고 가정합니다. 스트레스 농도 효과를 고려하지 않고,그리고 그것은 낮은 정밀도 계산에만 적용됩니다..

2.2 ISO 6336-3 표준 공식

보다 정확한 뿌리 스트레스 계산을 위해 ISO 6336-3에 명시된 공식을 참조하십시오.

그 중:

KF: 부하 분포 계수

KA: 적용된 부하 계수

KV: 동적 부하 계수

YF: 치아 모양 계수

YS: 스트레스 농도 계수

✅ ISO 6336-3 계산 방식은 실제 작업 조건, 즉 부하 분배, 제조 오류 등을 고려하고 고정밀 기어 설계에 적합합니다.

3기어 고장 및 고장 분석

기어 브레이크는 일반적으로 피로 장애 또는 과부하 장애로 발생합니다. 다음은 일반적인 장애 모드입니다.

3.1 뿌리 피로 파열 (굽는 피로 파열)

특징: 균열 은 뿌리 에서 시작 되어 뿌리 를 따라 확장 되고 결국 에 기어 가 부러지게 된다.

원인:

장기 전파 부하는 피로 균열 확장으로 이어집니다.

치아 뿌리 스트레스는 너무 크며 스트레스 농도 효과는 중요합니다.

재료의 피로 강도가 충분하지 않음

Rx:

스트레스 농도를 줄이기 위해 뿌리 뿌리 각도가 최적화되었습니다

표면 강도를 향상시키기 위해 탄화화 또는 볼렌

3.2 과부하 파열 (대부하 파열)

특징: 골절 포트는 깨지기 쉬운 골절 특성을 나타내고 균열은 빠르게 확장됩니다.

원인:

과부하 충격으로 즉각적인 골절

뿌리 재료 결함, 포함, 균열 등

Rx:

충격 저항성을 높이기 위해 고강성 재료를 사용

내부 결함을 감지하기 위해 초음파 결함 검출이 수행되었습니다

4철도 운송 장비의 최적화 설계

철도 운송 변속기 설계에서 뿌리 강도를 향상시키는 것이 중요합니다. 일반적인 최적화 조치에는 다음이 포함됩니다.

사례 1: EMU 고속 장비

큰 치아 뿌리와 둥근 모서리를 사용하여 스트레스 농도를 감소시킵니다.

피로 저항성을 향상시키기 위해 표면 샷 샷 처리를 수행하십시오.

케이스 2: 지하철 변속기

고강성 탄화제 강철은 마모 저항성을 높이기 위해 선택됩니다.

이빨 뿌리는 부하 분포를 개선하기 위해 최적화되었습니다.

뿌리 스트레스는 기어 파열의 실패를 결정하는 핵심 요소입니다. 합리적인 계산과 최적화 설계는 기어의 서비스 수명을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.

ISO 6336-3 표준은 고 정밀 기어 설계에 대한 뿌리 굽기 스트레스의 더 정확한 방법을 제공합니다.

기어 깨기 실패는 주로 피로 깨기 및 과부하 깨기를 포함합니다. 뿌리 구조를 최적화하고 표면 처리를 강화함으로써 피로 저항을 향상해야합니다.

철도 운송 변속기 상자는 고강도 재료로 만들어지고 최신 테스트 기술과 결합하여 장기 안정적인 작동을 보장해야합니다.