Учет поверхностной закалки (ТВЧ) зубчатых колес при моделировании распределения контактных напряжений в зацепелении.

[Briantreus 2]

Друзья, 

 

кто сталкивался с проблематикой моделирования зацеплений зубчатых колес с учетом поверхностной закалки, подскажите пожалуйста, как корректнее задать данное условие в теле зубчатого колеса, не разделяя его на отдельные домейны. Если есть методички (на русском, английском, а лучше немецком), то буду весьма признателен. 

[Enlil 0]

ИМХО, лучше зацепление по ГОСТам считать.

Подпишусь. Интересно, можно ли как-то без разбивки на тела обойтись.

[karachun 2 038]

@Briantreus А в чем проблема? Модуль упругости от закалки не меняется. А в зацеплении смотрят на контактные напряжения а они находятся на поверхности зуба - в закаленном слое, для которого допускаемые напряжения известны.

[soklakov 1 475]

5 часов назад, Enlil сказал:

Интересно, можно ли как-то без разбивки на тела обойтись.

можно шеллами покрыть недорого, но...

3 часа назад, karachun сказал:

Модуль упругости от закалки не меняется.

а значит, @Briantreus , лучше сначала в материаловедение, а только потом в САЕ

[Briantreus 2]

15 минут назад, soklakov сказал:

можно шеллами покрыть недорого, но...

а значит, @Briantreus , лучше сначала в материаловедение, а только потом в САЕ

Спасибо конечно за советы, но они бесполезны-буду ждать других, а если кто-то хочет заключить со мной пари о задачах контактной прочности в зубчатых зацеплениях в классической постановке, о том, что поле распределения напряжений в зоне контакта не меняется (и не меняется модуль упругости закаленного слоя, а не среднего модуля упругости зуба) , то милости прошу:) В противном случае, желаю творческих успехов:) 

[soklakov 1 475]

15 минут назад, Briantreus сказал:

ни бесполезны-буду ждать других

оин все равно сведутся к 

31 минуту назад, soklakov сказал:

можно шеллами покрыть недорого

 

16 минут назад, Briantreus сказал:

кто-то хочет заключить со мной пари о задачах контактной прочности в зубчатых зацеплениях в классической постановке,

а давайте попробуем

только давайте жесткость и прочность не путать.

16 минут назад, Briantreus сказал:

не меняется модуль упругости закаленного слоя

прям сильно меняется?

2 минуты назад, soklakov сказал:

они все равно сведутся к 

хотя не, вру... если вам прям

18 минут назад, Briantreus сказал:

поле распределения напряжений в зоне контакта не меняется

то солиды и еще раз солиды. не ищите легких путей.

20 минут назад, Briantreus сказал:

В противном случае, желаю творческих успехов:) 

Вы сообщите - ради каких благ...проще говоря - зачем. а то тему эту с разных сторон пердиодически поднимают. но дальше свежей кандидатской не заходит.

[Briantreus 2]

7 минут назад, soklakov сказал:

оин все равно сведутся к 

 

а давайте попробуем

только давайте жесткость и прочность не путать.

прям сильно меняется?

хотя не, вру... если вам прям

то солиды и еще раз солиды. не ищите легких путей.

Вы сообщите - ради каких благ...проще говоря - зачем. а то тему эту с разных сторон пердиодически поднимают. но дальше свежей кандидатской не заходит.

Отвечу крайне общно, связано с тем, что нужно для одного устройства сделать колесо диаметром чуть больше двух метров, момент тоже не малый(применяться будет в ледокол), а цементацию в нашей стране такого диаметра не делают, только ТВЧ, исследую изменение полей распределения контактных напряжений, продварительно расчитав все по методике РМРС (кому интересно-может ознакомиться). Нужно для уверенности, что ещё и в условиях Арктики это изделие не зазвенит, как говориться:) 

 

[udlexx 199]

1 минуту назад, Briantreus сказал:

исследую изменение полей распределения контактных напряжений

зачем выдумывать методику, при чем в которой вы скорее всего ошибетесь с десяток раз, когда уже есть программные модули, которые вам по разным стандартам посчитают все что душе угодно, от простой силовой характеристики передачи, до пятна контакта, напряжений в пятне с учетом неточностей установки зубчатых колес. Гуглите KissSoft. Освоить его делов на неделю. уроков на ютубе море.

[Briantreus 2]

1 минуту назад, udlexx сказал:

зачем выдумывать методику, при чем в которой вы скорее всего ошибетесь с десяток раз, когда уже есть программные модули, которые вам по разным стандартам посчитают все что душе угодно, от простой силовой характеристики передачи, до пятна контакта, напряжений в пятне с учетом неточностей установки зубчатых колес. Гуглите KissSoft. Освоить его делов на неделю. уроков на ютубе море.

Спасибо! Обязательно ознакомлюсь, вернее уже:) буду копать

[AlexKaz 1 822]

 

7 часов назад, Briantreus сказал:

о задачах контактной прочности в зубчатых зацеплениях в классической постановке, о том, что поле распределения напряжений в зоне контакта не меняется (и не меняется модуль упругости закаленного слоя, а не среднего модуля упругости зуба) , то милости прошу:)

 

6 часов назад, Briantreus сказал:

исследую изменение полей распределения контактных напряжений, продварительно расчитав все по методике РМРС

Это? https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293830/4293830210.htm

Я может чего не разглядел, кроме пункта 4. РАСЧЕТ ЗУБЬЕВ НА ГЛУБИННУЮ КОНТАКТНУЮ ПРОЧНОСТЬ  вполне стандартная методика. Находят обычные контактные из силового расчёта. Затем сравнивают с допускаемыми. Допускаемые и запас, как и везде, зависят от обработки зубьев и числа циклов. Но вроде в методике нигде не написано, что напряжения меняются. Допускаемые не равно реальные. Поправьте меня если не так.

[Briantreus 2]

Здесь я с Вами согласен, правда методичка у меня 2021 года, так как эта организейшн каждый год меняет, но в том то все и дело, что задача повысить допустимые, и доказать это регистру, так как они пока только ANSYS признают, KissSoft, к сожалению нет...

[karachun 2 038]

55 минут назад, Briantreus сказал:

что задача повысить допустимые

Я правильно понял - за счет учета изменения модуля упругости, который на самом деле не изменяется.

Ну успехов.

[Briantreus 2]

13 минут назад, karachun сказал:

Я правильно понял - за счет учета изменения модуля упругости, который на самом деле не изменяется.

Ну успехов.

Давайте на пальцах(эксперементы был проведён в Германии в моем присутствии). Берём два стержня, изготовленных из одной и той же стали(марка не сильно важна), один из цилиндрических стержней закаляем, и контролим слой мартенситового превращения(условно 0,2 от диаметра), далее высверливаем незакаленную серцевину и высверливаем из того, который не закалялся, а потом испытываем на разрыв и на смятие. Модуль E конечно же не менялся, ну да:))) 

[Fedor 1 597]

https://mash-xxl.info/page/081204172039205119203198100064210073198230098170/ 

Цитата

нужно для одного устройства сделать колесо диаметром чуть больше двух метров, момент тоже не малый(применяться будет в ледокол), а цементацию в нашей стране такого диаметра не делают,

Я видел такой лопнувший эпицикл когда-то. Там как раз была цементация.  Раньше при большевиках умели.  Диаметр метра два, разошелся примерно на 1.5-2 см из-за цементации. Это позволило оценить внутренние напряжения сжатия возникающие в результате цементации во внутренних зубъях. 

 

Цитата

потом испытываем на разрыв и на смятие

Это прочность, а не деформативность :) 

Изменено 1 июня 2021 пользователем Fedor

[Graf Kim 217]

42 минуты назад, Briantreus сказал:

Давайте на пальцах(эксперементы был проведён в Германии в моем присутствии). Берём два стержня, изготовленных из одной и той же стали(марка не сильно важна), один из цилиндрических стержней закаляем, и контролим слой мартенситового превращения(условно 0,2 от диаметра), далее высверливаем незакаленную серцевину и высверливаем из того, который не закалялся, а потом испытываем на разрыв и на смятие. Модуль E конечно же не менялся, ну да:))) 

Величины конкретные есть? Или графики испытаний. А то какие значения модуля вы собираетесь задавать если мы тут совместными силами методику придумаем? А остаточные напряжения после ТВЧ тоже учтёте?

[Briantreus 2]

3 минуты назад, Graf Kim сказал:

Величины конкретные есть? Или графики испытаний. А то какие значения модуля вы собираетесь задавать если мы тут совместными силами методику придумаем? А остаточные напряжения после ТВЧ тоже учтёте?

С остаточными сложнее, так как отпуск в случае поверхностной ничего почти не меняет, но могу ошибаться, в моей постановке буду пренебрегать 

12 минут назад, Briantreus сказал:

С остаточными сложнее, так как отпуск в случае поверхностной ничего почти не меняет, но могу ошибаться, в моей постановке буду пренебрегать 

Определять буду по описаннму методу и вносить данные, очевидно же что относительное удлинении закаленной трубочки резко снизится а вот напряжение повысится по сравнению с сырой, и да, пластичность понизится, но все же останется 

[Fedor 1 597]

Цитата

 очевидно же что относительное удлинении закаленной трубочки резко снизится

Если в упругой области то не должно.   :) 

[Briantreus 2]

3 минуты назад, Fedor сказал:

Если в упругой области то не должно.   :) 

Что значит в упругой, до площадки текучести F(epsylon)=const?

[Fedor 1 597]

Да .  Нагрузили разгрузили. Если в ту же точку вернулись, то есть остаточных напряжений не возникло то еще в упругой, увеличили нагрузку и снова. В общем как на лабораторной по сопромути :)  

Изменено 1 июня 2021 пользователем Fedor

[Briantreus 2]

14 минут назад, Briantreus сказал:

Что значит в упругой, до площадки текучести F(epsylon)=const?

То есть предел упругости не поменяется? Как было предельное напряжение донеобратимых деформаций, так и после закалки будет таким же, зерна в упругой зоне что мартенситовой структуры что сырой будут одинаково себя вести? Ясненько-будем выяснять:)