Características Dinámicas del Sistema de Engranajes Bajo Falla Compuesta de Grieta en la Raíz del Diente y Anillo Exterior del Rodamiento
Autores: Bai, Yu; Jiang, Hong; Zhang, Xiangfeng; Lei, Zhen; Huang, Wenhan; Zhu, Zhijie; Cui, Chaochao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
La investigación sobre fallos simples como las grietas en las raíces de los dientes y las fallas en el anillo exterior de los rodamientos está bien establecida. Sin embargo, los estudios existentes a menudo reemplazan la trayectoria real de propagación de la grieta por un modelo de grieta lineal simplificado, descuidando la variación en los factores de intensidad de estrés. No tienen en cuenta el efecto de acoplamiento entre los dientes de engranaje al calcular la rigidez de engranaje. En la práctica, las fallas en las cajas de engranajes son predominantemente fallas compuestas que involucran tanto engranajes como rodamientos. Este artículo simula la trayectoria real de propagación de la grieta basada en Workbench, introduce un método de zona de engranaje de doble diente para abordar el efecto de acoplamiento de diente a diente, y establece un modelo dinámico de un sistema con fallas compuestas de grietas en las raíces de los dientes y defectos en el anillo exterior de los rodamientos. Luego se investiga la respuesta dinámica del sistema bajo diferentes niveles de deterioro. Los hallazgos indican que la trayectoria de propagación de la grieta exhibe una forma cóncava, con la curvatura de la trayectoria aumentando a medida que la grieta se deteriora. La rigidez de malla variable en el tiempo calculada al considerar los efectos de acoplamiento de diente a diente se alinea más estrechamente con los resultados de elementos finitos. Al analizar los patrones de evolución de los componentes de impacto y las bandas laterales durante el proceso de deterioro, se aclaran las tendencias de evolución dinámica del fenómeno de acoplamiento entre las grietas en las raíces de los dientes y las fallas en el anillo exterior de los rodamientos.
Descripción
La investigación sobre fallos simples como las grietas en las raíces de los dientes y las fallas en el anillo exterior de los rodamientos está bien establecida. Sin embargo, los estudios existentes a menudo reemplazan la trayectoria real de propagación de la grieta por un modelo de grieta lineal simplificado, descuidando la variación en los factores de intensidad de estrés. No tienen en cuenta el efecto de acoplamiento entre los dientes de engranaje al calcular la rigidez de engranaje. En la práctica, las fallas en las cajas de engranajes son predominantemente fallas compuestas que involucran tanto engranajes como rodamientos. Este artículo simula la trayectoria real de propagación de la grieta basada en Workbench, introduce un método de zona de engranaje de doble diente para abordar el efecto de acoplamiento de diente a diente, y establece un modelo dinámico de un sistema con fallas compuestas de grietas en las raíces de los dientes y defectos en el anillo exterior de los rodamientos. Luego se investiga la respuesta dinámica del sistema bajo diferentes niveles de deterioro. Los hallazgos indican que la trayectoria de propagación de la grieta exhibe una forma cóncava, con la curvatura de la trayectoria aumentando a medida que la grieta se deteriora. La rigidez de malla variable en el tiempo calculada al considerar los efectos de acoplamiento de diente a diente se alinea más estrechamente con los resultados de elementos finitos. Al analizar los patrones de evolución de los componentes de impacto y las bandas laterales durante el proceso de deterioro, se aclaran las tendencias de evolución dinámica del fenómeno de acoplamiento entre las grietas en las raíces de los dientes y las fallas en el anillo exterior de los rodamientos.