Nitridálás szilárdságnövelő hatásának VEM vizsgálata egyenesfogú hengeres fogaskerekek esetében
A mai mérnöki gyakorlatban előforduló problémák és kihívások a technológia rohamos fejlődésével minél inkább számításigényesebb, komplexebb, pontosabb megoldásokat követelnek a mérnököktől. Már a legegyszerűbb hétköznapi mérnöki feladatok esetén is több mérnöki tudományterületet magába foglaló komplex tudás együttes alkalmazására van szükséges az átfogó tervezési folyamat maradéktalan elvégzéséhez. A mai mérnöki gyakorlatban már nem elég az analitikus módon, a legnagyobb meghatározott terhelési kombinációra méretezni az egyes terméket, nagy számítás igényű numerikus, végeselem módszerek alkalmazására van szükségünk, hogy teljes bizonyosággal meggyőződhessünk arról, hogy valóban minden lehetséges esetet figyelembe vettünk a tervezési folyamat során. Végeselem módszer alkalmazásával lehetőségünk van kapcsolat mechanikai szimuláció létrehozására, mely során a jól bevált statikus ellenőrzés modellünket összekapcsolhatjuk dinamikus, termikus, rezgéstani vizsgálatokkal annak érdekében, hogy egyszerűsítések helyett minnél részletesebben tudjuk vizsgálni a folyamatot.
Jelen TDK dolgozat témája nitridálás szilárdságnövelő hatásának érvényesítése hengeres fogaskerekek végeselemes vizsgálata során. A téma aktualitását - "Hengeres fogaskerekek fejlenyesési paramétereinekmeghatározása az illesztési fokozat és a hőkezelt rétegvastagságának függvényében" című diplomamunkám kidolgozása során tapasztalható nehézségek biztosítják. A mai modern végeselem szoftverekben csak korlátozottan van lehetőségünk valós hőkezelési paramétereket érvényesíteni a felépített VEM fogaskerék szimulációkra. A valós fogfelületi keménység a kapcsolódás során kialakuló fogfelületi feszültségére gyakorolt hatása jelentős, pontos végeselem fogaskerékkapcsolat felépítése érdekében elengedhetetlen. A fogfelületi keménység pontos, adott fogaskerék paraméterektől függő jellege kapcsolt végeselem vizsgálat alkalmazásával vizsgálható. A vizsgálatok során a nitridálás során eredményül kapott keménység jelleggőrbék segítségével analitkus módon számolható az adott felületi rétegre jellemző kifáradási határfeszültség. A fogaskerékpár kapcsolódása során kialakuló kontaktfeszültség pontos meghatározása érdekében szükséges a hőkezelés során kialkuló pontos fogfelületi kifáradási hartárértékek ismerete. Jelen dolgozatban az amerikai fejlesztásű DANTE végeselem alapú hőkezelő szoftver fogaskerék nitridálási lehetőségeit, illetve a nitridálás szilárdságnövelő hatásának fogfelületi kontaktfeszültségre gyakorolt hatását mutatom be a diplomamunkámban szereplő fogaskerékkapcsolatok estén.
Irodalom:
1. Niemann G.: Maschinenelemente, Band 2, Springer, Verlag, 1965
2. Janzen I. P. : Modeling of Heat Treating Processes for Transmission Gears, Worcester Polytechnic Institute (WPI), 2009
3. Hertter, T.: Rechnerischer Festigkeitsnachweis der Ermüdungstragfähigkeit vergüteter und einsatzgehärteter Stirnräder, TU München, 2003
szerző
-
Molnár Jakab
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Zwierczyk Péter Tamás
adjunktus, Gép- és Terméktervezés Tanszék
