روشی نوین جهت بهبود قابلیّت ردیابی ترک در چرخ‌دنده‌های مارپیچ

سیستم های چرخ‌دنده‌ای مارپیچ نسبت به چرخ‌دنده‌های ساده از دقّت، عمر و کاربرد بیشتر و لرزش، سروصدا و خطای انتقال کمتری بهره می برند. یکی از مواردی که می تواند در کارکرد این سیستم ها خلل ایجاد کند، وجود ترک در ریشۀ دندانه چرخ‌دنده است. به همین دلیل شناسایی ترک ریشۀ دندانه در مراحل اولیه پیدایش و رشد آن، بسیار حائز اهمّیّت است. یکی از روش های متداول برای استخراج اثر ترک ها از سیگنال ارتعاشی، استفاده از روش سیگنال باقیمانده است. ازآنجاکه محاسبه سیگنال باقیمانده مستلزم دانستن سیگنال ارتعاشی حالت سالم و یا پارامترهای اولیه و شرایط کاری سیستم مورد بررسی است، ارائه راه کاری جهت برجسته نمودن اثر ترک روی سیگنال ارتعاشی بدون نیاز به اطّلاعات دیگر می تواند بسیار مفید واقع شود. در این پژوهش، ابتدا روش محاسبه سفتی درگیری چرخ‌دنده‌های مارپیچ و اثر ترک دندانۀ روی آن بررسی شده و سپس یک سیستم کامل چرخ‌دنده‌ای مارپیچ تک‌مرحله‌ای شامل موتور و بار، مدل سازی و به‌صورت عددی حل شده تا سیگنال ارتعاشی سیستم حاصل گردد. سپس تاثیر این روش بر سیگنال ارتعاشی به‌دست‌آمده از شبیه سازی دینامیکی یک سیستم با یک ترک کوچک ارائه می گردد. نهایتاً روش پیشنهادشده روی سیگنال ارتعاشی سیستم ارائه شده در یکی از تحقیقات پیشین، اعمال شده و کارایی آن نشان داده می شود.

A Novel Method to Improve Crack Detection Ability in Helical Gear

The helical gear systems have some distinctions such as more precision, long life and more applications in the industry, and less vibration, noise and transmission error compared to spur gear systems. One of the damages that can affect the operation of these systems is the gear tooth root crack. So, the crack detection in its early stages of growth and development is very important. The residual signal method is one of the common methods to extract the effect of crack from the system vibration signal. Since the residual signal calculation requires the information of the vibration response of the healthy state or the system initial parameters, providing a method to extract the effect of crack from the vibrating response without any more information is very helpful. In this research, at first the calculation of the helical gear pair mesh stiffness is explained, and the effect of tooth root crack is also described. Then, a singlestage helical gear system, with the motor and the load, is modeled and solved numerically to achieve the system dynamic response. Then, the effect of present method on the vibration signal obtained from the dynamic simulation of a system with a small crack is Shown and discussed. Finally, the proposed method is applied to the dynamic response signal of a system that presented in one of the previous researches, and its efficiency is illustrated.