KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM BÁNH RĂNG CHẾ TẠO BẰNG CÔNG NGHỆ IN 3D

Nguyễn Vôn Dim

doi:10.34238/tnu-jst.12714

KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM BÁNH RĂNG CHẾ TẠO BẰNG CÔNG NGHỆ IN 3D

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 03/05/25 Ngày hoàn thiện: 20/08/25 Ngày đăng: 20/08/25

Các tác giả

Nguyễn Vôn Dim , Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông – ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt

Bài báo này trình bày kết quả của nghiên cứu thực nghiệm về giới hạn bền và hiệu suất của bánh răng được chế tạo bằng công nghệ in 3D. Nghiên cứu tập trung vào việc so sánh hiệu suất (độ ồn, hiệu suất truyền động, độ rơ) của bánh răng trụ, bánh răng nghiêng và bánh răng chữ V; khảo sát ảnh hưởng của module bánh răng và mật độ in đến độ bền cơ học; và xác định vật liệu in 3D phù hợp nhất (PLA, ABS, PETG, ASA) thông qua các thử nghiệm độ bền tới giới hạn phá hủy. Kết quả cho thấy bánh răng chữ V có sự cân bằng tốt nhất về hiệu suất và độ bền. Độ bền của bánh răng tăng lên khi module và mật độ in tăng . PLA và ASA là những vật liệu cho thấy độ bền cao nhất. Nghiên cứu này cung cấp những thông tin giá trị cho việc lựa chọn loại bánh răng, vật liệu và thông số in 3D tối ưu cho các ứng dụng truyền động bằng bánh răng, mở rộng tiềm năng ứng dụng của công nghệ in 3D.

Từ khóa

Bánh răng trụ; Bánh răng nghiêng; Bánh răng chữ V; Bánh răng in 3D; Vật liệu in 3D

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] P. Boral, R. Gołębski, and K. Ruzena, “Technological aspects of manufacturing and control of gears,” Materials, vol. 16, no. 23, 2023, Art. no. 7453.

[2] J. Bryła, A. Martowicz, M. Petko, K. Gac, K. Kobus, and A. Kowalski, “Wear analysis of 3D-printed spur and herringbone gears used in automated retail kiosks based on computer vision and statistical methods,” Materials, vol. 16, no. 16, 2023, Art. no. 5554.

[3] M. S. Tunalioglu and B. V. Agca, “Wear and service life of 3-D printed polymeric gears,” Polymers, vol. 14, no. 10, 2022, Art. no. 2064.

[4] A. J. Muminović, S. Braut, Ž. Božić, N. Pervan, and A. Skoblar, “Experimental failure analysis of polylactic acid gears made by additive manufacturing,” Procedia Structural Integrity, vol. 46, pp. 125-130, 2023.

[5] M. Kopar and A. R. Yildiz, “Experimental investigation of mechanical properties of PLA, ABS, and PETG 3-d printing materials using fused deposition modeling technique,” Materials Testing, vol. 65, no. 12, pp. 1795-1804, 2023.

[6] J. Sedlak, Z. Joska, J. Jansky, J. Zouhar, S. Kolomy, M. Slany, A. Svasta, and J. Jirousek, “Analysis of the mechanical properties of 3D-printed plastic samples subjected to selected degradation effects,” Materials, vol. 16, no. 8, 2023, Art. no. 3268

[7] R. Bezzini, G. Bassani, C. A. Avizzano, and A. Filippeschi, “Design and Experimental Evaluation of Multiple 3D-Printed Reduction Gearboxes for Wearable Exoskeletons,” Robotics, vol. 13, no. 11, 2024, Art. no. 168.

[8] A. K. Basak, J. Ghasseb, and A. Pramanik, “Performance of Gears Manufactured Through Additive Manufacturing,” Metals, vol. 15, no. 1, pp. 2075-4701, 2025.

[9] I. Buj-Corral and E. E. Zayas-Figueras., “Comparative study about dimensional accuracy and form errors of FFF printed spur gears using PLA and Nylon,” Polymer Testing, vol. 117, 2023, Art. no. 107862.

[10] L. Pujari, S. Manoj, O. K. Gaddikeri, P. Shetty, and M. B. Khot, “Recent advancements in 3D printing for gear design and analysis: A comprehensive review,” Multiscale and Multidisciplinary Modeling, Experiments and Design, vol. 7, no. 6, pp. 4979-5003, 2024.

[11] J. Ouyang, "Anycubic," 2015. [Online]. Available: https://store.anycubic.com/products/anycubic-kossel-3d-printer. [Accessed April 22, 2025].

[12] C. Webster, "Simplify3D", [Online]. Available: https://www.simplify3d.com/resources/materials-guide/properties-table/. [Accessed April 22, 2025].

[13] H. Shaojun, “UT353BT Mini Digital Sound Level Meter User Manual,” 2022 [Online]. Available: https://meters.uni-trend.com/product/ut353-ut353bt/#Docs. [Accessed April 22, 2025].

[14] I. E. Commission, “IEC 61672-1:2013 - Electroacoustics - Sound level meters - Part 1: Specifications,” Geneva, Switzerland: IEC, 2013. [Online]. Available: https://webstore.iec.ch/ en/publication/5708. [Accessed April 22, 2025].

[15] International ISO, ISO/TR 10064-2:1996, “Cylindrical gears - code of inspection practice - Part 2: Inspection related to radial composite deviations, runout, tooth thickness and backlash,” ISO, 1996.

[16] Q. Chen, Y. Ma, S. Huang, and H. Zhai, “Research on gears’ dynamic performance influenced by gear backlash based on fractal theory,” Applied Surface Science, vol. 313, pp. 325-332, 2014.

[17] M. R. Hasan, I. J. Davies, A. Pramanik, M. John, and W. K. Biswas, “Technical assessment of 3D-printed spur gears produced from recycled PLA,” Curtin University, 2024, doi: 10.21203/rs.3.rs-5284212/v1,

[18] B. Polanec, S. Glodež, and A. Belšak, “Noise evaluation of coated polymer gears,” Polymers, vol. 15, no. 3, 2023, Art. no. 783.

[19] T. J. Hoskins, K. D. Dearn, S. N. Kukureka, and D. Walton, “Acoustic noise from polymer gears–A tribological investigation,” Materials & Design, vol. 32, no. 6, pp. 3509-3515, 2011.

[20] Y. Zeif, "Stratasys", [Online]. Available: https://www.stratasys.com/en/materials/materials-catalog/fdm-materials/. [Accessed April 22, 2025].

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.12714

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ