בורג: פתרון בעיות

בהנדסת מכונות, האינטראקציה בין פיר בורג משורשר לגלגל שיניים כרוך בניתוח מומנט ההתנגדות על גלגל השיניים של הלוח, שיכול להיות מוגבר כאשר מופעל מומנט פיתול ספציפי על הציר. כדי להבין טוב יותר את המושג הזה, חשבו על מצב גנרי עם פיר בורג משורשר עם רדיוס ממוצע נתון ועופרת וגלגל שיניים עם רדיוס ממוצע מוגדר. מקדם החיכוך הסטטי בין הבורג לגיר מסופק גם כן.

כדי להעריך את מומנט ההתנגדות על גלגלי השיניים של הלוח שניתן להתגבר עליו כאשר מומנט פיתול מסוים מופעל על הציר, השלב הראשון הוא לחשב את זווית החיכוך הסטטי באמצעות מקדם החיכוך הסטטי. זווית החיכוך הסטטית, המסומנת כφ, היא הזווית שהמשיק שלה שווה למקדם החיכוך הסטטי.

לאחר מכן, זווית ההובלה נקבעת על ידי החלפת ערכי העופרת והרדיוס הממוצע. זה שווה ליחס בין העופרת להיקף הפיר.

הכוח הצירי, המסומן כF, הוא הכוח הפועל לאורך ציר הציר וגורם לגלגל השיניים להסתובב. עבור תנועה מתקרבת בכיוון מסוים, ניתן לקבוע את הכוח הצירי שפותח בפיר על ידי שימוש בנוסחה הכוללת את מומנט הפיתול, זווית החיכוך הסטטי, זווית ההובלה והרדיוס הממוצע.

מומנט ההתנגדות על גלגל השיניים שווה למכפלת הכוח הצירי של הציר והרדיוס הממוצע של גלגל השיניים. על ידי החלפת הערכים, ניתן לקבוע את מומנט ההתנגדות שיכול לגבור על מומנט הפיתול המופעל.

כמו כן, אם זווית החיכוך הסטטית גדולה מזווית ההובלה, הפיר ננעל מעצמו גם אם המומנט מוסר.

לבסוף, ניתן לקבוע אם הציר ננעל בעצמו באמצעות סדרה של חישובים הכוללים את זווית החיכוך הסטטית, זווית ההובלה, הכוח הצירי ומומנט ההתנגדות. ניתוח זה חיוני בהבנת ההתנהגות המכנית של צירים וגלגלי שיניים ביישומים הנדסיים שונים.