【摘 要】
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齿轮传动具有传动比准确、传递功率大、承载能力强、寿命长、可靠性高等优点,在所有机械传动应用最广泛。随着技术的进步,齿轮装置正向着大功率密度化、标准化方向发展,这对
【出 处】
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郑州机械研究所 机械科学研究总院郑州机械研究所
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齿轮传动具有传动比准确、传递功率大、承载能力强、寿命长、可靠性高等优点,在所有机械传动应用最广泛。随着技术的进步,齿轮装置正向着大功率密度化、标准化方向发展,这对齿轮承载能力提出了更高的要求。弯曲疲劳强度作为评价承载能力的一项重要指标直接决定齿轮服役寿命,因此有必要对影响齿轮弯曲疲劳特性的因素进行研究和疲劳基础数据的积累。本文针对材料为18CrNiMo7-6的齿轮以试验法和有限元分析法为基础研究该种材料的弯曲疲劳强度和啮合齿轮的疲劳特性,主要研究内容如下：(1)基于常规成组法,在高频疲劳试验机上进行了齿轮弯曲疲劳试验,对由30°切线法确定的危险截面处齿根应力公式中各项参数进行推导计算,得到各载荷级下的齿根弯曲应力。(2)运用数理统计原理对试验获得的寿命样本数据进行处理,确定了齿轮疲劳寿命服从对数正态分布,利用最小二乘法拟合齿轮的R-S-N曲线,得到了不同可靠度下的齿轮弯曲疲劳极限应力。(3)在ANSYS Workbench中进行齿轮啮合瞬态动力学分析,得到齿轮在啮合过程中随时间变化的应力数据,为齿轮疲劳寿命仿真提供所需要的载荷信息。(4)以名义应力疲劳分析法为理论基础,借助于虚拟疲劳分析软件nCode Designlife对啮合齿轮进行了疲劳仿真分析,得到了齿轮最薄弱位置处的疲劳寿命。通过对比仿真数据与试验数据,认为基于数值模拟技术研究齿轮疲劳特性具有研究价值。
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