INVESTIGATION OF THE INFLUENCE OF THE TEETH INCLINATION OF METAL-POLYMER HELICAL SPUR GEARS MADE OF POLYAMIDE COMPOSITES ON THE CONTACT PRESSURE AND RESOURCE

Authors

  • Мирон Чернець
  •  Анатолій Корнієнко
  • Світлана Федорчук

DOI:

https://doi.org/10.18372/0370-2197.4(93).16251

Keywords:

metal-polymer helical spur gears, polyamide PA6, PA66 and composites PA6 30GF, PA6 30CF, PA6 MoS2, PA6 Oil, calculation method of teeth contact strength and resource of MP gears

Abstract

According to the author's method of calculation of metal-polymer (MP) gears, the study of contact strength and resource of MP helical spur gears with a gear made of unfilled polyamides PA6, PA66 and composites based on polyamide PA6 filled with glass (PA6 + 30GF) or carbon (PA6 + 30CF) fibers, molybdenum disulfide (PA6 + MoS2), cast with oil (PA6 + Oil). The conditions of the teeth engagement in the meshing cycle are taken into account. The calculation of the maximum contact pressures during the cycle of tooth interaction - from the entrance to the engagement to the exit from it at different helical angles. The durability of transmissions is calculated and their comparative estimation at use of the specified polymeric materials is resulted. Qualitative and quantitative regularities of change of the specified service characteristics of MP gears at achievement of the accepted admissible teeth wear of polymeric gears are established.

Author Biographies

Мирон Чернець

 д-р техн. наук, професор, головний науковий співробітник Національного авіаційного університету

 Анатолій Корнієнко

 канд. техн. наук, старший науковий співробітник, доцент кафедри прикладної механіки та інженерії матеріалів Національного авіаційного університету.

Світлана Федорчук

старший викладач кафедри прикладної механіки та інженерії матеріалів, Національний авіаційний університет.

References

Шилько С.В., Старжинский В.Е. Расчет износостойкости зубчастой передачи с колесами из армированных композиционных материалов // Трение и износ. – 1993 (13), №3, 444 – 451.

Дроздов Ю.Н. К разработке методики расчета на изнашивание и моделирование трения // Износостойкость. – М.: Наука, 1975. – С. 120–135.

C.J. Hooke, S.N. Kukureka, P. Liao, M. Rao, Y.K. Chen. The Friction and Wear of Polymers in Non-Conformal Contacts. Wear, 200, 1996: 83–94.

G. Kalacska, M. Kozma, P. De Baets, R. Keresztes, L. Zsidai. Friction and Wear of Engineering Polymer Gears, Proc. of WTC 2005. World Tribology Congress III, September, 2005, Washington, D.C., USA, pp. 259-260.

R. Keresztes, G. Kalacska, Friction of Polymer / Steel Gear Pairs. Plastics and Rubber, 45, 2008: 236–242.

Chernets M.V., Shil’ko S.V., Pashechko M.I., and Barshch M. Wear resistance of glass- and carbon-filled polyamide composites for metal-polymer gears. Journal of Friction and Wear // 2018, Vol. 39, No. 5, p.p. 361 – 364.

Chernets M. Method of calculation of tribotechnical characteristics of the metal-polymer gear, reinforced with glass fiber, taking into account the correction of tooth // Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability. – 2019. – Vol 21, Issue 4. – P. 546–552.

Czerniec M., Kornienko A. Prediction of the Service Life of Metal-Polymer Gears Made of Glass and Carbon Fibre-Reinforced Polyamide, Considering the Impact of Height Correction // Advances in Science and Technology Research Journal. – 2020, Vol. 14, Issue 3. – pages 15–21.

Chernets M., Shil’ko S., Kornienko A. Calculated assessment of contact strength, wear and resourse of metal – polymer gears made of dispersion - reinforced composites // Applied Engineering Letters, 2021, Vol. 6 (2), р.р. 54 – 61.

Чернець М., Пашечко М., Невчас А. Методи прогнозування та підвищення зносостійкості триботехнічних систем ковзання. В 3-х томах. Т.2. Поверхневе зміцнення конструкційних матеріалів трибосистем ковзання. – Дрогобич: КОЛО. – 2001. – 512 с.

Chernets M., Chernets Ju. The simulation of influence of engagement conditions and technological teeth correction on contact strength, wear and durability of cylindrical spur gear of electric locomotive // Proc. JMechE. Part J: Journal of Engineering Tribology, 2017; Vol. 231, No 1, р.р. 57 – 62.

Chernets M. A generalized method for predicting contact strength, wear and life of involute conical spur and helical gears: Part 1. Spur gears // Tribologia, 2018, №1, р.p. 11 – 18.

Chernets M. A generalized method for predicting contact strength, wear and life of involute conical spur and helical gears: Part 2. Helical gears // Tribologia, 2018, №1, р.p. 19-23.

Чернец М. В., Келбиньски Ю. Расчетная оценка износа и ресурса косозубых эвольвентных цилиндрических передач // Проблеми трибології. – 2004. - № 3. – С. 61 – 70.

Чернець М.В., Ярема Р.Я. Прогнозування довговічності черв’ячних передач з архімедовим та евольвентним черв’яком // Проблеми трибології. – 2011. – №2. – С. 21 – 25.

Chernets M. A Method for predicting Contact Strenght and Life of Archimedes and Involute Worm Gears, Considering the Effect of Wear and Teeth Correction // Tribology in Industry. –2019. –№1. – Р. 134 – 141.

Published

2021-12-18

Issue

Section

Проблеми тертя та зношування