فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مکانیزم‌های تخریب چرخ‌دنده‌های پلیمری به‌شدت تحت تأثیر گشتاورهای اعمال‌شده و دمای سطحی ناشی از آن قرار دارند. افزایش گشتاور می‌تواند منجر به افزایش تنش تماسی و دمای سطحی شود که این عوامل به‌طور مستقیم در تسریع تخریب نقش دارند. استفاده از آزمون‌های چرخ‌دنده در گشتاورهای مختلف و تحلیل چندمقیاسی این امکان را فراهم می‌کند تا مکانیزم‌های اصلی تخریب شناسایی و رابطه میان بارهای مکانیکی و رفتار حرارتی مواد بررسی شود. در پژوهش حاضر، پلی‌استال، پلیمر پرکاربرد در ساخت چرخ‌دنده‌های پلاستیکی، بعنوان ماده اولیه برای ساخت چرخ‌دنده‌ها انتخاب شد. آزمون چرخ‌دنده با استفاده از پنج سطح گشتاور مختلف (N.m 6، 8، 10، 12 و 14) انجام شد. دمای سطحی دنده‌ها به‌طور آنلاین در طول آزمون اندازه‌گیری گردید. برای تحلیل مکانیزم‌های تخریب، از دو مقیاس ماکروسکوپی و میکروسکوپی استفاده شد. نتایج نشان داد که افزایش گشتاور از N.m 6 به 14، منجر به افزایش دمای سطحی دنده‌ها، تا 98 درصد شد. افزایش دمای دنده‌ها در گشتاورهای بالا به نتیجه مستقیم ترکیبی از عوامل مکانیکی و حرارتی نسبت داده شد. در سطوح گشتاور N.m ۶، ۸ و ۱۰، خرابی‌هایی مانند ترک در ناحیه گام، تغییر شکل پلاستیکی و سایش دنده مشاهده شد. اما در گشتاورهای بالاتر از N.m ۱۰، جریان مواد در مقیاس ماکروسکوپی و سایش چسبان، همراه با جریان شدید مواد در مقیاس میکروسکوپی، رخ داد که به ضعف هدایت حرارتی پلی‌استال نسبت داده شد.