بررسی تاثیر اصطکاک بر ارتعاشات غیرخطی سیستم انتقال قدرت چرخ دنده ای تک مرحله ای
چکیده
چرخ¬دنده¬ها به عنوان یکی از پرکابردترین سیستم¬های مکانیکی یکی از اجزا جدایی ناپذیر در صنعت می¬باشند. در صنعت از چرخ¬دنده¬ها بطور گسترده به منظور انتقال قدرت و یا تغییر جهت گشتاور انتقالی استفاده می¬شود و این حجم وسیع کاربری، اهمیت طراحی دقیق و محافظت و نگهداری بعدی از این سیستم¬های مکانیکی را بیش از پیش آشکار می¬کند. طراحی هر سازه¬ای نیازمند شناخت دقیق آن سازه است و شناخت سیستم¬ها را می¬توان با مدل کردن و بررسی رفتار آنها و مقایسه با رفتار واقعی بدست آورد. برای مدت¬های طولانی مدل¬سازی ارتعاشی سیستم¬های چرخ¬دنده¬ای بر اساس تئوری ارتعاشات خطی انجام می¬گرفته است ولی در دو دهه اخیر اهمیت منظور کردن عوامل غیر خطی مانند لقی و اصطکاک و عوامل متغیر با زمان مانند خطای انتقال و سفتی متغیر با زمان دندانه¬ها و سایر عوامل ناشی از وجود عیب خودنمایی می¬کنند. از مدل¬سازی دینامیکی ارتعاشات چرخ¬دنده می¬توان برای افزایش آگاهی از مکانیزم¬های تولید ارتعاش در جعبه دنده¬ها و نیز رفتار دینامیکی جعبه دنده در حضور انواع عیوب چرخ-دنده¬ای استفاده کرد و پاسخ دینامیکی سیستم را مورد بررسی قرار داد. از مقایسه پاسخ سیستم شبیه-سازی شده با سیستم واقعی معیوب، می¬توان روش¬هایی را برای تشخیص بهتر عیب در سیستم چرخ-دنده¬ای ارایه نمود. هدف از انجام این تحقیق، بررسی ارتعاشات غیرخطی سیستم انتقال قدرت تک¬مرحله¬ای ساده با حضور ترک، لقی و خطای انتقال استاتیکی و با در نظر گرفتن اصطکاک بین دندانه¬ها می¬باشد. بدین منظور ابتدا به محاسبه سفتی درگیری متغیر با زمان دندانه¬های سالم پرداخته می¬شود. تاثیر ترک بر سفتی درگیری بررسی خواهد شد. سپس معادلات حاکم بر سیستم با در نظر گرفتن عوامل مذکور استخراج خواهند شد. سپس معادلات به روش عددی حل شده و تاثیر اصطکاک بر ارتعاشات سیستم بررسی خواهد شد. در نهایت، دست آوردها در حد امکان با نتایج موجود در ادبیات فن مقایسه می¬شود.