同步带传动失效及疲劳寿命研究

通过实验及理论分析，探讨了带的张力、带及带轮的节距差、齿形等对同步带传动的失效形式及疲劳寿命的影响，并分析了同步带产生疲劳破坏的机理．     

反旋转弯曲载荷下V型切口棒料的疲劳寿命估算方法

针对应力下料的实际要求,介绍反旋转拉弯复合应力加载模型。提出带缺口棒料的疲劳寿命由始裂寿命和裂纹扩展寿命两部分组成的思想。在考虑V型切口棒料几何参数及材料拉伸性能影响基础上,给出裂纹起始寿命估算公式。通过分析裂纹扩展过程中应力比的变化规律,提出当量应力比概念,结合Walker公式得到反旋转弯曲载荷下带缺口棒料疲劳寿命估算公式。结合具体案例计算棒料疲劳寿命,与已有的反旋转应力下料方式实验结果对比,表明该估算公式预测结果精度高,具有较好的应用价值。     

液压自动车床V带传动可靠性优化设计

V带传动常规的设计方法是以保证带传动不打滑又具有足够的疲劳寿命为准则进行的选择性设计,但由于带传动设计中的相关参数均为随机变量,且近似服从正态分布规律,从而使得设计结果很难达到最优。将带传动设计的有关参数按随机变量处理,以带传动具有足够的疲劳寿命和不打滑的可靠度以及小带轮直径、小带轮包角、中心距等为条件约束,根据有关可靠性设计理论和优化设计理论建立带传动优化设计的数学模型,应用MATLAB优化工具箱对液压自动车床带传动系统进行优化设计,得到了最优的传动方案。     

柔轮破损原因及提高寿命的措施

造成柔轮破损的原因是综合性的。本文通过用电子显微镜对柔轮破损断口的观察、用电测法对柔轮应力与变形的测定、用光弹性法对柔轮齿根应力集中系数的测定、用光投影法对同时啮合齿数的测定,对以往公式进行了评论,分析了造成柔轮破坏的各种因素及提高寿命的措施。提出了柔轮的疲劳是带裂纹体的疲劳问题及断裂力学在谐波齿轮传动中应用的现实性与可能性。改进后设计的谐波减速器经工业性运行,柔轮的疲劳次数已达1.5×10~8次还在继续使用。     

不完全概率信息的V带传动可靠性灵敏度设计

根据V带传动疲劳断裂和打滑失效。建立了V带传动可靠性数学模型。结合可靠性设计理论和灵敏度分析方法,讨论了具有不完全概率信息的V带传动可靠性灵敏度设计问题,提出V带传动可靠性灵敏度设计的计算方法。已知基本随机参数的特性,可迅速获得不完全概率信息的V带传动设计信息。     

普通V带初拉力的确定及寿命预测

本文通过 A 型 V 带的寿命可靠性试验,给出了初拉力与寿命的关系,并研究了带轮直径和扭矩大小对寿命的影响。给出了根据可靠性要求合理确定V带初拉力的方法,并可对 V 带传动进行寿命预测。从而为 V 带传动可靠性设计打下了基础。     

新型多功能V带综合性能测试装备研究

基于两轮V带疲劳失效测试,通过不同的机械结构和测试装置实现对三轮、四轮传动方式的疲劳失效和相关参数检测。并通过改变测试带轮的方式实现同步带、圆带等不同传动带的疲劳破坏测试。解决了目前关于V带性能检测方法落后和测试项目单一问题,实现一台设备检测多种性能参数,降低测试设备成本。     

低周疲劳下45钢的寿命预测

选取带有V型缺口45钢试样,通过控制加载过程中的应变幅,研究缺口对试样疲劳寿命的影响.并应用低周疲劳寿命预测理论,提出了修正的Manson寿命预测模型,用来预测带有V型缺口中45钢的低周疲劳寿命.模型的预测结果和试验结果吻合很好.     

分体式V带传动无级变速器的有效圆周力计算

分析了分体式V带无级变速器传动功率不足的原因,验证了影响传动功率的几个重要公式,得出了在分体式V带传动无级变速器设计过程中可以使用的公式和限制使用的公式,并对限制使用的公式进行了修正,使其适用于新型V带无级变速器的设计。     

传动滚筒金属结构的疲劳裂纹扩展寿命估算

考虑滚筒的初始裂纹和输送机带速等因素对滚筒剩余寿命的影响,推导出输送机传动滚筒的疲劳裂纹扩展寿命计算模型,并研制出1套寿命评估软件,软件的计算结果与使用寿命接近,为输送机传动滚筒的寿命估算提供一定的理论支持,具有一定的工程实用参考价值。     

机械零件在随机载荷下的累积损伤可靠度计算方法

本文对近年来在机械零件累积损伤可靠度计算的发展作了简单介绍,推导了一个简明而实用的机械零件累积损伤可靠性予测公式,其中计算载荷的形式为能够普遍适用的各态经历随机过程。公式的推导是以零件的疲劳寿命概率分布服从逆幂定律为前提,Miner损伤理论为失效判据。文中给出了公式的一般形式,并对某些零件的疲劳寿命分布服从韦布尔及对数正态分布的情况用实例作了具体说明。     

新型传动滚筒疲劳寿命分析

在ANSYS中对新型传动滚筒进行瞬态动力学分析,得到多种工况下该传动滚筒的最大等效应力云图、最大主应力时间历程。应用n Code Glyph Works的雨流分析模块对传动滚筒时间历程曲线进行雨流计数,并对载荷谱外推和叠加。基于疲劳寿命预测的相关理论,采用Stress Life模块分析其疲劳寿命和疲劳敏感性,得到传动滚筒损伤直方图以及在过载和残余应力影响下传动滚筒最小疲劳寿命曲线图。研究结果表明,该传动滚筒力学性能良好,传动滚筒的最小疲劳寿命约为783天,满足使用要求。过载和残余应力均对传动滚筒的疲劳寿命具有明显影响。     

万向节轴承疲劳寿命分析

万向节轴承是一种比较特殊的滚针轴承类型,其应用运动特性为往复摆动运动。作为商用车传动系统中的重要零部件—传动轴的核心部件,长期以来,对于万向节轴承疲劳寿命的研究非常缺乏,对影响万向节轴承疲劳寿命的因素也没有一个清晰的,理论结合实际的归纳;另外对于此类轴承也缺乏一套系统的、科学的、可靠的疲劳寿命计算方法。工程人员在分析万向节失效,改善万向节疲劳寿命和性能,万向节设计选型及传动轴设计计算这些环节都遇到了很多问题。这些问题很有可能会成为未来整车设计中的短板和缺陷。本文就万向节轴承的疲劳寿命问题展开讨论,提出了预测万向节轴承疲劳寿命的计算方法,分析了部分影响万向节轴承疲劳寿命的因素及这些因素如何对疲劳寿命产生影响,通过这些工作为广大工程人员在设计、选型和分析时提供了参考。     

汽车离合器传动片可靠性分析

文中针对应用离合器中的传动片进行静强度和疲劳强度分析。首先建立了离合器传动片的力学模型,通过有限元分析得到了传动片的应力分布和疲劳寿命,最后通过试验验证传动片分析的正确性。在对传动片有限元分析中,首先采用Hypermesh软件针对三维模型进行网格划分,把划分好网格后把网格导入到abaqus软件中,根据建立好的力学模型,对模型施加边界条件,并求解得到传动片应力分布云图。然后根据线性疲劳累积损伤理论,采用应变-寿命法对模型进行疲劳分析,得到传动片的疲劳寿命。     

应用对数累积损伤理论预测输弹弹簧疲劳寿命

本文在失效分析的基础上研究了某中口径自动舰炮输弹弹簧的疲劳累积损伤规律,应用对数累积损伤理论给出了计算其疲劳寿命的半经验公式,并讨论了应用对数累积损伤规律预测疲劳寿命的一般程序。     

基于几何相似性的复杂结构疲劳寿命预测

针对复杂结构疲劳寿命预测中S-N特性多样性导致疲劳寿命预测偏差较大的问题,提出了基于几何相似性的复杂结构疲劳寿命预测方法.该方法将复杂结构中的常用缺口结构分为标准结构和衍生结构,从缺口结构疲劳强度影响因素出发提出基于疲劳特性的结构几何相似性判断准则及相似度计算方法,结合匹配标准结构疲劳特性与相似度修正衍生结构S-N关系曲线.该方法在永磁同步无齿轮曳引机机座疲劳寿命预测中得到了应用验证,预测结果与实际失效吻合度较高.     

复合金属V带的研究

针对现存各种V带的不足，提出了一种新型结构的复合V带，进行了组合理论及强度计算方法研究，对样品传动滑差性能和寿命进行了的试验。结果表明，复合金属V带传动功率大、差率小，是一种性能较好的新型大功率传动带。     

高速铁路轴承疲劳寿命浅析

通过对影响高速铁路轴承疲劳寿命主要因素的理论分析,对如何提高疲劳寿命及以疲劳寿命不足为主要失效形式的轴承提供一种分析参考。     

基于多重因素的滚动轴承寿命计算新方法

基于L-P轴承寿命理论,对当前滚动轴承主要的寿命预测模型进行了定性分析。通过经验公式整理、试验数据总结和图形数据处理等方法,重点研究失效概率系数、材料系数、润滑系数、负荷系数、温度系数和清洁系数对轴承疲劳寿命的影响,并建立了多重因素作用下轴承寿命预估模型。基于此模型,利用Matlab和VB的混合编程,开发了轴承疲劳寿命图谱软件,实现了轴承寿命与影响因素的四维可视化显示,并分析各修正系数对滚动轴承寿命的影响规律,确保轴承处于最佳工作状态。     

基于有限元的热机耦合下角接触球轴承疲劳寿命预测

为了得到直升机分扭传动输入级角接触球轴承的疲劳寿命,综合考虑了热应力和结构应力的共同作用。基于L-P疲劳寿命理论和Hertz接触理论,结合Goodman公式、材料的P-S-N曲线以及Miner疲劳累积损伤理论的EM修正法则,建立了直升机主减速器角接触球轴承的疲劳寿命模型。分析了角接触球轴承摩擦发热量的计算和对流换热系数的选取,确定了要加载的热载荷和边界条件,基于Ansys软件对轴承进行稳态热分析,分析径向载荷与转速对轴承稳态最高温度的影响。并在稳态热分析的基础上进行轴承热机耦合场分析,探讨了温度影响下的轴承疲劳寿命。结果表明:随着工作温度的升高,轴承寿命明显降低,摩擦发热对寿命的影响不可忽视。