Comparative estimation of the failure probability of cylindrical arc and helical gears by tooth bending endurance

Syzrantseva, K. V.; Syzrantsev, V. N.; Kolbasin, D. S.

doi:10.1063/1.5135122

Cited by 9 publications

(7 citation statements)

References 9 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The effect of the pressure angle or the gear angle was not addressed only calculations and not simulations also. The arrangement of the issue was acquired by [5] utilizing the numerical contraption of nonparametric measurements, which gives disappointment likelihood computation no matter the intricacy of the anxieties happening at the tooth root during gear activity. Deviated helical cogwheels have been scrutinized for over twenty years.…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Identifying the influence of dimensional parameters on the stresses and deformations of two helical gears

Ahmed

2022

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

In this research paper, focusing on the basic variables of the gear modeling process and setting its dimensions to see which gears are capable of withstanding transmission operations and its rigidity was done. Because one of the most prominent transmission mechanics is gears, as the types of gears are numerous and common, and one of the most prominent types of gears is the helical gear. The helical gear is one of the most widely used and widespread gears in mechanical fields due to the increase in the contact area during the interlock process, as this increase reduces noise during gear rotation. Three main variables were used to establish the results. The first of which is the pressure angle, the helix deflection angle, and the module number, and they made a number of cases to see which one was able to withstand the movement operations with a proven torque. The results proved that the distortion value in the first case at module 1 was 87×10-6 m, while in module 2 the distortion value was 3.75×10-6. The data are useful and important because the values of the stresses that affect the gears must be known by changing the module due to it gives a stronger concept of the extent to which the gears can withstand movement. Pressure angle is one of the basic variables that change the dimensions of wind turbine gears. The value of the greatest stress was 2.13×108 Pa, but at the pressure angle of 20 degrees, the stress value was 1.93×108 Pa. It affects the diameter, stiffness and tensile strength of a wind turbine. The study of this research paper depends on helical gears. It is known that the angles of the helical teeth increase the large contact area between two gears. From the resulting deformation values, it is noted that the deformation value is 4.26×10-6 m when the helix angle is 20 degrees.

show abstract

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Identifying the influence of dimensional parameters on the stresses and deformations of two helical gears

Ahmed

2022

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Here, the superscript defines the coordinate system in which the vector projections are calculated; 2 2 r , 2 2 m are columns matrixes made up of the coordinate projec-tions of radius-vector 2 2 r (15) and normal unitary vector 2 2 m (16) of the wheel tooth active flank in coordinate system S 2 ; 1 1 r , 1 1 m are columns matrixes made up of the coordinate projections of radius-vector 1 1 r (17) and normal unitary vector 1 1 m (19) of the wheel tooth active flank in coordinate system S 1 ; f(u 1 , 1 ,φ 1 ) = 0 is the equation of meshing in processing the gear teeth flank (18).…”

Section: Calculation Of Lines Of Action In Semi-rolled Cylindrical Gear Wheel and Gear Arc Teeth Meshingmentioning

confidence: 99%

“…An effective way to solve the problem is to use arc teeth cylindrical gears in the transmissions of tractors, locomotives, coal harvesters and other energy-saturated machines (Figure 1) [1,2]. Spiral (circular, arc) teeth in bevel gears have been used since the beginning of the past century.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Study of geometric characteristics of the arc teeth semi-rolled cylindrical gear meshing

Syzrantsev¹,

Syzrantseva²

2021

FME Transactions

View full text Add to dashboard Cite

In the conditions of unbraced machine body parts, arc teeth cylindrical gears have a higher load capacity, durability and reliability as well as the ability to compensate for the twist angle by self-adjustment of one of the wheels compared to straight and helical teeth gears. Use of such gears in a semi-rolled version allows simplifying significantly the technological process of cutting wheels and making gears with large gear ratios. In this article, mathematical models of wheel and gear arc teeth forming process are built for a semi-rolled cylindrical gear. The geometric characteristics of the gear arc teeth meshing in the presence of errors in the wheel and gear relative position, required to solve the problem of calculating the gear load capacity and durability, have been determined.

show abstract

“…Введение звестно, что замена прямозубых цилиндрических передач на передачи с арочными по длине зубьями (Патент РФ RU 2721579 С1 от 20.05.2020) позволяет повысить несущую способность и ресурс работы цилиндрических передач, эксплуатирующихся в условиях нежестких корпусов и широкого спектра изменения внешних нагрузок и окружных скоростей [1,2]. Именно такими условиями характеризуется работа тяговых зубчатых передач локомотивов, в которых традиционно применяемые прямозубые зубчатые передачи необходимый технический ресурс не обеспечивают [3,4]. Для повышения долговечности передач зубчатые колеса подвергаются термоупрочнению, после которого необходима чистовая обработка зубьев.…”

unclassified

Comparative Evaluation of Calculated and Experimental Data on the Stress-Strain Condition of Cylindrical Gearwheel Arc Teeth

Syzrantseva

Kolbasin

2021

Vestn. IžGTU im. M.T. Kalašnikova

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Зубчатые передачи с круговой (арочной) формой зуба обладают повышенной нагрузочной способностью, а также способностью к самоустановке в условиях нежестких корпусов. По этой причине они являются более предпочтительными в тяжелонагруженных трансмиссиях тяговых машин. Выполненные ранее исследования позволяют определять оптимальную геометрию поверхностей арочных зубьев, обеспечивающую максимальную контактную выносливость передач в заданных условиях эксплуатации. Но для передач, зубья которых подвергнуты термоупрочнению, наиболее важным критерием становится изгибная прочность зубьев, оцениваемая по напряжениям растяжения в корне зуба.Проведен конечно-элементный анализ напряженно-деформированного состояния арочного зуба передачи локомотива в программном комплексе ANSYS при его нагружении в вершине с распределенной нагрузкой, полученной из решения контактной задачи аналитическим методом. Проведены расчеты суммарных перемещений и главных напряжений, характеризующих растяжения в металле и отвечающих за появление и рост усталостных трещин, для двух вариантов нагружения – с выпуклой и вогнутой сторон зуба. Рассмотрено сопоставление результатов конечно-элементного анализа и данных тензометрирования арочных зубьев в виде напряжений в корне зуба на сжатой и растянутой сторонах. Показано их хорошее согласование: максимальное расхождение между показаниями тензорезисторов и растягивающими напряжениями, усредненными по базе тензорезисторов, составило 11,22 %. Вследствие данного усреднения фактические напряжения в корне зуба могут оказаться выше, что следует принимать во внимание при дальнейших исследованиях изгибной прочности и надежности зубчатых передач. Для более полной картины распределения деформаций и напряжений в проектируемых деталях будет более рациональным проводить оба исследования – и компьютерное моделирование, и стендовые испытания натурных образцов, а затем – согласование их результатов.

show abstract

Comparative estimation of the failure probability of cylindrical arc and helical gears by tooth bending endurance

Cited by 9 publications

References 9 publications

Identifying the influence of dimensional parameters on the stresses and deformations of two helical gears

Identifying the influence of dimensional parameters on the stresses and deformations of two helical gears

Study of geometric characteristics of the arc teeth semi-rolled cylindrical gear meshing

Comparative Evaluation of Calculated and Experimental Data on the Stress-Strain Condition of Cylindrical Gearwheel Arc Teeth

Contact Info

Product

Resources

About