بررسي بهينه‌سازي گيربكس رافينگ صنايع نورد فولاد با تحليل شكست و خستگي

مقوله‌ي خستگي از مهمترين مباحث در طراحي مكانيزم‌هاي مهندسي مي‌باشد. در هر مكانيزمي كه حداقل يكي از اجزا بطور متناوب تحت بار قرار گيرد، پرداختن به مبحث خستگي آن امري ضروري است. همچنين با افزايش تدريجي نيرو يا گشتاور اعمال شده بر هر يك از اجزاي مكانيزم‌هاي مهندسي، تنش ايجاد شده در آن قطعه، افزايش يافته و با رسيدن به تنش تسليم جنس قطعه، باعث شكست آن مي‌گردد. در تحقيق حاضر يك دستگاه گيربكس مرحله رافينگ خط نورد، از لحاظ خستگي و شكست شفت‌ها و چرخدنده‌ها مورد بررسي قرار مي‌گيرد. بدين صورت كه اجزاي گيربكس در نرم‌افزار SolidWorks مدل‌سازي مي‌شوند. سپس از طريق محاسبات نورد، بارهاي وارد بر آن محاسبه مي‌شود. بارهاي محاسبه شده، در نرم‌افزار Ansys Workbench بر مدل‌هاي مربوطه اعمال شده و نتايج آن بصورت جدول و نمودار ارائه مي‌گردد و از طريق اين نتايج، خستگي و شكست هر يك از اعضا مورد بحث و بررسي قرار مي‌گيرد. در پايان شفت و چرخدنده بحراني كه بيشترين احتمال شكست و خستگي را دارند تعيين مي‌گردند و پيشنهاد مي‌شود كه جهت رفع مشكل، نسبت تبديل در هر زوج چرخدنده كوچكتر در نظر گرفته شود و تعداد چرخدنده‌هاي واسطه بيشتر شود.