Как оценивается поверхностная прочность пластиковых шестерен?

Как оценивается поверхностная прочность пластиковых шестерен?

Как оценивается поверхностная прочность пластиковых шестерен?

Прочность поверхности пластмассовых зубчатых колес – это способность боковых поверхностей рабочих зубьев противостоять недопустимому износу или повреждению при определенном режиме эксплуатации. Это зависит от конкретной марки полимера, сопрягаемой поверхности, нагрузки, скорости, температуры и смазки. Используйте данные о зубчатых колесах для конкретного материала и репрезентативные испытания для их оценки; только показатель изгиба корня зуба не определяет, как долго боковые поверхности будут оставаться пригодными для использования.

Какие условия должна охватывать оценка?

  • Материал: определить марку смолы, армирование, кондиционирование и метод производства.
  • Режим работы: записывайте крутящий момент, скорость, рабочие циклы, реверсы и пиковые нагрузки.
  • Контакт: укажите материал сопряжения, обработку поверхности, выравнивание и рабочий зазор.
  • Окружающая среда: Укажите температуру, воздействие влаги и фактическое состояние смазки или работу всухую.

Прочности материала при комнатной температуре недостаточно для установления поведения зубьев при рабочей температуре.

Схема стенда для испытания полимерных шестерен
Исследовательское испытательное оборудование показывает, почему необходимо контролировать условия эксплуатации. Изображение: Лонгато, Хамон и Монтани, Gear Solutions.

Почему температура и сопряженная шестерня имеют значение

Контакт и скольжение генерируют тепло. Изменение температуры может изменить жесткость и размеры полимера, а сопрягаемая поверхность и смазка влияют на трение и износ. Проверьте совместимость смазки с выбранной маркой.

Например, короткое испытание с небольшой нагрузкой не подтверждает непрерывную работу при более высоком крутящем моменте и температуре. Стальная ответная шестерня может способствовать отводу тепла, но это соединение по-прежнему требует подходящей обработки поверхности и проверки для конкретного применения.

Схема, показывающая инфракрасное измерение зуба шестерни.
Температура зубьев измеряется во время опубликованного теста полимерной передачи. Изображение: Лонгато, Хамон и Монтани, Gear Solutions.

Как следует оценивать испытание на износ?

Перед испытанием определите допустимый износ зубьев, изменение люфта или другой функциональный предел. Контролируйте выбранный режим работы и проверяйте состояние зубьев через запланированные интервалы времени. Сравните измерения с исходным состоянием, а не присваивайте универсальное количество часов всем пластиковым шестерням.

См. соответствующие вопросы о сроке службы и прочности ниже, чтобы узнать более широкое различие между сроком службы, разрушением корня зуба и повреждением боковой поверхности. Эти общие принципы не определяют конкретные возможности производства пластиковых шестерен в PairGears.

Микроскопические изображения повреждения боковой поверхности зуба после испытания полимерной шестерни
Послетестовое обследование помогает определить реальный механизм повреждения. Изображение: Лонгато, Хамон и Монтани, Gear Solutions.