مروري بر روش‌هاي تعيين تنش تماسي در چرخ‌دنده‌هاي پايه پليمري

اساساً چرخ دنده‌ها، شكل تكامل‌يافته چرخ‌هاي اصطكاكي هستند كه براي جلوگيري از لغزش و اطمينان از يكنواختي حركت نسبي، دندانه به آن‌ها اضافه شده است. استفاده از چرخ دنده‌هاي پليمري به‌دليل مزايايي همچون مقاومت خوردگي، قابليت قالب‌گيري تزريقي، عملكرد بدون روانكار و صداي كم رو به افزايش است. با اين وجود، استحكام مكانيكي، مقاومت حرارتي و دوام در چرخ دنده‌هاي پليمري نسبت به چرخ دنده‌هاي فلزي كمتر است. سازوكار واماندگي در چرخ دنده‌هاي فلزي متفاوت با چرخ دنده‌هاي پليمري است. از جمله آسيب‌هاي مهم كه منجر به واماندگي چرخ دنده‌هاي پليمري مي‌شود، تغيير شكل حرارتي است كه اين نوع واماندگي در چرخدنده‌هاي فلزي وجود ندارد. در چرخ دنده‌هاي پليمري، به‌دليل ماهيت گرانروكشسان و پلاستيك پليمرها، در طي درگيري دنده‌ها حرارت زيادي ايجاد شده و دما افزايش مي‌يابد. افزايش دما باعث نرم شدن دنده‌ها و در نتيجه تغيير شكل آن‌ها مي‌شود. گود‌شدگي، خستگي و سايش از ديگر عواملي هستند كه منجر به واماندگي چرخ دنده‌هاي پليمري مي‌شوند. تنش تماسي حاصل از گشتاور اعمالي به چرخ دنده، مهم‌ترين نقش در شدت هر كدام از واماندگي‌هاي اشاره‌شده را ايفا مي‌كند. بررسي تنش تماسي در چرخ دنده‌هاي پليمري از جمله چالش‌هاي صنعت گران و محققان براي دريافت درك بهتري براي طراحي هر چه بهتر اين نوع چرخ دنده‌ها و همچنين پيش‌بيني عمر را حاصل خواهد كرد. اين پژوهش مروري بر انواع روش‌هاي تعيين و بررسي تنش تماسي اعم از مدل عددي هرتز، روش استاندارد و روش المان محدود است.