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L'ingegneri è i disegnatori ùn ponu micca vede l'ingranaggi di plastica cum'è solu ingranaggi di metallo fusi in termoplastica. Hanu bisognu di attentu à e prublemi spiciali è cunsiderazioni unichi à l'ingranaggi di plastica. In realtà, u stilu di l'ingranaggio di plastica richiede un focusu nantu à i dettagli chì ùn anu micca effettu nantu à l'ingranaggi d'acciaio, cum'è l'accumulazione di calore da l'isteresi.

A diferenza essenziale in a filusufìa di u disignu trà l'ingranaggi di metallo è di plastica hè chì u disignu di l'ingranaggi di metallo hè basatu annantu à a forza di un solu dente, mentri u disignu di l'ingranaggi di plastica ricunnosce a spartera di carica trà i denti. Piuttostu simplice, i denti di plastica deflette ancu di più sottu a carica è passanu a carica sopra più denti. In a maiò parte di l'applicazioni, a spartera di a carica aumenta a capacità portante di l'ingranaggi di plastica. È, in cunseguenza, a tensione permessa per un numeru specificu di ciculi à fallimentu aumenta cum'è a dimensione di i denti hè mortu à un pitch di circa 48. Little accrescimentu appare volte sopra à un pitch 48 per via di l'effetti di grandezza è di prublemi supplementari.

In generale, a prossima procedura passo-passo genererà un ottimu attrezzu termoplasticu:

Determina e cundizioni di cunfini di l'applicazione, cum'è u calore, a carica, a velocità, u spaziu è l'ambiente.
Esaminate e pruprietà di u materiale à breve termine per determinà se i livelli iniziali di prestazione sò adatti per l'applicazione.
Revisate a retenzioni di casa di plastica à longu andà in l'ambienti specificati per determinà se i quantità di rendiment seranu cura per a vita di a parte.
Calculate i livelli di stress causati da i vari carichi è velocità aduprendu i dati fisici di a casa.
Evaluate i valori calculati cù quantità di strain permissibili, poi riprogettate se ne avia bisognu riduttore di serra furnisce un fattore di sicurezza abbastanza.
L'ingranaggi di materiale plasticu fallenu per a maiò parte di i stessi motivi per quelli di metalli, cumprese usura, scoring, flussu di materiale plasticu, pitting, frattura è fatigue. A causa di sti fallimenti hè ancu essenzialmente a stessa.

I denti di un ingranaghju rotativu caricatu sò sottumessi à stress à a radica di u dente è à a superficia di cuntattu. Se l'ingranaggio hè definitu lubricatu, a tensione di curvatura hè u paràmetru più impurtante. L'ingranaggi non lubrificati, invece, ponu degradate prima chì un dente falla. Dunque, u stress di cuntattu hè l'aspettu primu in u disignu di l'ingranaggi. L'ingranaggi di plastica anu spessu un raghju di filetta cumpletu à a radica di i denti. Cusì, ùn sò micca cum'è propensu à e concentrazioni di stress cum'è ingranaggi metallici.

I dati di tensione di curvatura per i termoplastici di l'ingegneria sò basati nantu à e teste di fatigue chì travaglianu à velocità specifiche di serie di pitch. Dunque, un fattore di velocità deve esse usatu in a gamma di pitch quandu a velocità supera a velocità di cuntrollu. A lubricazione cuntinua pò aumentà a tensione permessa per un fattore di almenu 1.5. Cum'è cù a tensione di curvatura, u calculu di a tensione di u cuntattu di a superficia richiede una quantità di elementi di correzione.

Per esempiu, un aspettu di velocità hè utilizatu quandu a velocità di pitch-range supera a velocità di cuntrollu. Inoltre, un fattore hè utilizatu per piglià in contu i cambiamenti in a temperatura di u funziunamentu, i cumpunenti di l'ingranaggi è a pusizione di pressione. Stall torque hè un altru fattore in l'aspettu di l'ingranaggi termoplastici. Spessu l'ingranaggi sò à a misericordia di un torque di stallo chì hè considerablemente più altu di u torque di carica standard. Se l'ingranaggi di materiale plasticu sò fatti à velocità elevate, diventanu suscettibili à u riscaldamentu di l'isteresi chì puderia esse cusì severu chì l'ingranaggi si scioglie.

Ci hè parechje approcci per riduce stu tipu di riscaldamentu. U modu preferitu hè di diminuisce a tensione massima aumentendu l'area di a radica di i denti dispunibule per a trasmissione di torque necessaria. Un altru approcciu hè di riduce u stress in i denti aumentendu u diametru di l'apparatu.

Utilizà materiali più rigidi, un materiale chì mostra menu histeresi, pò ancu allungà a vita operativa di l'ingranaggi di materiale plasticu. Per aumentà a rigidità di u plasticu, i gradi di cristallinità di plastica cristallina, cum'è l'acetal è u nylon, ponu esse aumentati da tecniche di trasfurmazioni chì aumentanu a rigidità di u plasticu da 25 à 50%.

U metudu più efficau di migliurà a rigidità hè di applicà filler, in particulare fibra di vetru. Aghjunghjendu fibre di vetru aumenta a rigidità da 500% à 1 1,000%. Tuttavia, l'usu di riempitivi hà un inconveniente. I plastichi unfilled anu resistenza à a fatigue un ordine di grandezza più altu ch'è quelli di metalli; L'aggiunta di filler diminuisce stu vantaghju. Dunque, l'ingegneri chì volenu usà i filler anu da piglià in contu u scambiu trà l'esistenza di fatigue è l'accumulazione minima di temperatura.

I fillers, in ogni modu, facenu un altru vantaghju in a capacità di l'ingranaggi di plastica per resiste à u fallimentu di l'isteresi. I fillers ponu aumentà a conduttività di u calore. Questu pò aiutà à caccià a temperatura alta da a regione di u piccu di stress à a basa di u dente di l'ingranaggio è aiuta à dissipate a temperatura alta. A rimozione di u calore hè l'altru fattore generale cuntrullabile chì pò migliurà u livellu di resistenza à u fallimentu di l'isteresi.

U mediu circundante, sia aria o liquidu, include una influenza sustanziale nantu à i prezzi di rinfrescamentu in ingranaggi di plastica. Se un liquidu cum'è un bagnu d'oliu circonda un ingranaggio invece di l'aria, u trasferimentu d'alta temperatura da l'ingranaggio à l'olii hè di solitu 10 volte quellu di u trasferimentu di calore da un ingranaggio di materiale plasticu à l'ambienti. Agitating l'oliu o l'aria ancu boosts u trasferimentu di calore da un fattore di 10. Sì u mediu di rinfrescante-di novu, u flussu di l'aria o l'oliu-hè sicuru rinfriscatu da un scambiatore di calore o attraversu stile, u trasferimentu di calore aumenta ancu più.