Elastohydrodynamické mazání ozubených převodů a jejich životnost
description
Transcript of Elastohydrodynamické mazání ozubených převodů a jejich životnost
Fakulta strojního inženýrství
Elastohydrodynamické mazání Elastohydrodynamické mazání ozubených převodů a jejich ozubených převodů a jejich
životnostživotnost
TribologieTribologie
Bc. Martin KosíkBc. Martin Kosík
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Fakulta strojního inženýrství
Obsah prezentace:1) Mazací film
1.1) Výzkumné modely
2) Mikro-EHD
2.1) Model sinusového konce
2.2) Model skutčného konečného řešení
2.3) Simulace suchého kontaktu
3) Pitting
4) Závěr
TribologieTribologie
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Fakulta strojního inženýrství
Mazací film
- Zkoumal se jako nový mazací režim od roku 1990
- přechodové stadium mezi elastohydrodynamyckým mazáním a mezním mazáním
Mazací filmMazací film
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Fakulta strojního inženýrství
- pomocí výzkumu pana Granicka se vyvodil závěr, že kvůli povrchovým účinkům je pro velice hladký povrch, který je rovný tloušťce filmu se může poskytnout dobré mazání
- popisuje se jako extra či částečně nebo molekulově tenká vrstva mazání a uvádí se jako nové mazání s mikroskopickými částečkami
- Mazací film přemosťuje mezeru mezi mazacími režimy
elastohydrodynamickeho a mezního mazání
Mazací filmMazací film
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Fakulta strojního inženýrství
Výzkumné modely mazacího filmu
Koncentrační model Kapalný model
Mazací filmMazací film
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Fakulta strojního inženýrství
Mikro-EHD- Elastohydrodynamické mazání je odpovědné za ochranu
povrchu silně zatížených koncentrovaných kontaktů proti poškození a selhání
- tloušťka filmu může být významně menší než 1 μm, z toho je jasné, že účinky drsnosti povrchu musí mít důležitý vliv
na mazání - nerovnost můžu mít také za následek poruchy
elastohydrodynamického mazání jak navrhly Dyson a Snidel
Mikro-EHDMikro-EHD
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Fakulta strojního inženýrství
Model sinusového konce - počátek pokusu o modelování eliptického kontaktu, který
byl založen na reprezentaci broušeného povrchu jako pravidelná sinusovka
- Rynoldsova rovnice:
Mikro-EHDMikro-EHD
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Fakulta strojního inženýrství
Tlak a deformované povrchy podle mikro-EHL řešení pro
elastické kontakty se sinusovou nerovnosti povrchu
Mikro-EHDMikro-EHD
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Fakulta strojního inženýrství
Model skutečného konečného řešení
- modelování drsnosti povrchu se sinusovým průběhem projevuje zájem ovlivňovat vlnitost, ale větší rysy stupnice nedokáže ukázat v jemnějším účinku drsnosti, který je na skutečných površích
- pro skutečné povrchy bylo proto ideální se vrátit k modelu kontaktní čáry
Mikro-EHDMikro-EHD
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Fakulta strojního inženýrství
- 1-D Reynoldsovy rovnici:
- Elastická deformace pro kontaktní čáru:
- Tloušťku filmu h:
- Triangulace 1-D Reynoldsovy rovnice jako tok Q:
- Konečném řešení rovnice pro trojrozměrné h:
Mikro-EHDMikro-EHD
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Fakulta strojního inženýrství
Výsledek kontaktní čáry mikro-EHL analýzy používané u
skutečných povrchů
Mikro-EHDMikro-EHD
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Fakulta strojního inženýrství
Simulace suchého kontaktu
- hrubý povrch při EHL simulaci ukáže, že nerovnost velmi málo působí na celkovou tloušťku filmu, a že tloušťka
filmu je podobná jako při řešení hladkého povrchu
- tvar povrchu mazacích podmínek je podobný tomu, jaké byly získány z podmínek suchého kontaktu, kde místní vyrovnávání se bude vyskytovat s nulovým tlakem mezi kontakty
Mikro-EHDMikro-EHD
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Fakulta strojního inženýrství
Srovnání deformovaných povrchu ocely
Mikro-EHDMikro-EHD
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Fakulta strojního inženýrství
Pitting- lokalizovaná forma koroze, která je v materiálu
produkovaná jako prohlubeniny nebo „díry“
- je považován za více nebezpečnější než souvislé poškozování korozí
- může vést k poruchám celé strojní soustavy
- má více různých profilů
PittingPitting
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Fakulta strojního inženýrství
zobrazení pittingu na hliníku s 3,5% NaCl
PittingPitting
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Fakulta strojního inženýrství
Tvary napadením pittingemPittingPitting
Úzký, hlubokýÚzký, hluboký
Plytký, širokýPlytký, široký
EliptickýEliptický
VertikálníVertikální
VrubovýVrubový
HorizontálníHorizontální
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Fakulta strojního inženýrství
Závěr
- ve skutečném kontaktu kola ve vysokých teplotách je tloušťka olejového filmu tenká, srovnatelná s nerovností povrchu
- výsledky této prezentace ukázalo EHL mechanismus jako velmi složitý a není zatím žádna charakteristika řešení, která by směřovala ke selhání filmu
ZávěrZávěr
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17