Modelování únavového porušení ozubeného kola s tenkým věncem

Modelling of fatigue failure of gears with thin rim

abstract

en

This work is focused on a fracture mechanics analysis of a spur gear with thin rim. The fatigue crack propagation is numerically studied using special routine implemented in the numerical model. Two criteria for crack kinking are considered: MTS criterion and modified MTS criterion which takes constraint effect into account. Sensitivity analysis of the crack increment size is present. It was found that for the same crack path obtained numerically the MTS criterion requires smaller crack increment in comparison with modified MTS criterion.

Tato práce je zaměřena na analýzu lomové chování o čelního ozubení s tenkým věncem.Šíření únavové trhliny je numericky studováno pomocí speciálního algoritmu implementovaného do konečnoprvkového numerického modelu. Dvě kritéria pro určení směru šíření trhliny jsou brány do úvahy: MTS kritérium a modifikované MTS kritérium, které zahrnuje i vliv stísnění deformace. V příspěvku je provedena citlivostní analýza vlivu velikosti přírůstku trhliny na odhad směru šíření trhliny. Bylo zjištěno, že pro stejnou trajektorii trhliny vyžaduje MTS kritérium menší přírůstek trhliny ve srovnání s modifikovaným MTS kritériem.

This work is focused on a fracture mechanics analysis of a spur gear with thin rim. The fatigue crack propagation is numerically studied using special routine implemented in the numerical model. Two criteria for crack kinking are considered: MTS criterion and modified MTS criterion which takes constraint effect into account. Sensitivity analysis of the crack increment size is present. It was found that for the same crack path obtained numerically the MTS criterion requires smaller crack increment in comparison with modified MTS criterion.

trhlina, únavová trhlina, ozubené kolo, tenký věnec

crack, fatigue fracture, gear, thin-rim

14.05.2012

18th International Conference Engineering Mechanics 2012

1309–1310

2