Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Optimization of case-hardening depth for small gears
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Solid Mechanics (Dept.), Solid Mechanics (Div.).
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The optimization of case hardening depth for small gears was investigated with the use of Abaqus and the subroutine DANTE to simulate the formation of the microstructural phases, resulting in residual stresses and increased hardness. This was done with a step wise increment of the carburizing time, resulting in a theoretical maximum for compressive residual stresses at the surface. The heat treatment parameters were then used for case hardening two gears with different carburizing times. The heat treated gears were then tested for tooth root bending fatigue. The fatigue testing resulted in a fatigue limit increase, where the gear with largest simulated compressive stress showed the highest fatigue limit.

 

Both the heat treated gears were hardness tested and compared with the conducted simulations resulting in an underestimated hardness. An investigation to see whenever the simulations could predict the fatigue outcome beforehand with a probabilistic model was put into place. This resulted in an underestimated fatigue limit in relation to the raw fatigue data.

Abstract [sv]

Optimering av sätthärdningsdjup för små kugghjul undersöktes med Abaqus och subrutinen DANTE, för att simulera uppkomsten av de mikrostrukturella faserna som resulterar i restspänningar. Detta genomfördes med en stegvis ökning av uppkolningstiden som resulterade i ett teoretiskt maximum för tryckspänningar i ytan. Härdningsparametrarna användes sedan för att sätthärda två serier med kugghjul med olika uppkolningstid. Båda kugghjulen testades sedan för kuggrotsböjning med avseende på utmattning. Utmattningsprovningen resulterade i en ökning av utmattningsgränsen, där kugghjulet med de största simulerade tryckspänningarna resulterade i den högsta utmattningsgränsen.

 

De härdade kugghjulen hårdhetstestades och jämfördes med genomförda simuleringar, vilket resulterade i en underskattad hårdhet. En undersökning för att se om det är möjligt att prediktera resultatet för en serie utmattningstester via en sannolikhetsmodell användes. Detta resulterade i ett lägre resultat gentemot de genomförda utmattningstesterna.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 48
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2019:343
National Category
Applied Mechanics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-259550OAI: oai:DiVA.org:kth-259550DiVA, id: diva2:1352113
Subject / course
Solid Mechanics
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-09-17 Created: 2019-09-17 Last updated: 2019-09-17Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(5450 kB)35 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 5450 kBChecksum SHA-512
5889d39ff6720904e1db992ac1e77c4b6ed2ebed5e412017f1fcbf62654ad3ab80a7e956790e90b270f642301cf2a7b9f72c69573b72460c780ae74efbd76679
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Solid Mechanics (Div.)
Applied Mechanics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 35 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 176 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf