Elastohydrodynamické mazání ozubených převodů a jejich životnost

1. Elastohydrodynamické mazání ozubených převodů a jejich životnost Tribologie Bc. Martin Kosík 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

2. Obsah prezentace: Tribologie • 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

3. Mazací film Mazací film • Zkoumal se jako nový mazací režim od roku 1990 • přechodové stadium mezi elastohydrodynamyckým mazáním a mezním mazáním 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

4. Mazací film • 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

5. Výzkumné modely mazacího filmu Mazací film Koncentrační model Kapalný model 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

6. Mikro-EHD 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

7. Model sinusového konce Mikro-EHD - počátek pokusu o modelování eliptického kontaktu, který byl založen na reprezentaci broušeného povrchu jako pravidelná sinusovka - Rynoldsova rovnice: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

8. Mikro-EHD Tlak a deformované povrchy podle mikro-EHL řešení pro elastické kontakty se sinusovou nerovnosti povrchu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

9. Model skutečného konečného řešení Mikro-EHD - 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

10. Mikro-EHD - 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: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

11. Mikro-EHD Výsledek kontaktní čáry mikro-EHL analýzy používané u skutečných povrchů 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

12. Simulace suchého kontaktu Mikro-EHD - 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

13. Mikro-EHD Srovnání deformovaných povrchu ocely 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

14. Pitting 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

15. Pitting zobrazení pittingu na hliníku s 3,5% NaCl 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

16. Tvary napadením pittingem Pitting Vertikální Úzký, hluboký Plytký, široký Vrubový Eliptický Horizontální 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

17. Závěr 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17