齿轮接触疲劳极限应力快速测定法的应用

齿轮的点蚀破坏,是许多闭式齿轮传动的主要破坏形式,所以,齿面抗点蚀能力、齿面接触疲劳强度计算的准确度,就直接关系着齿轮传动的质量与寿命。采用快速试验法,即罗卡提方法,只用少量试件,可快速地得出试验齿轮材料的疲劳极限应力的预估值,并用MATLAB进行数据处理做出齿轮疲劳寿命曲线和损伤累计曲线。     

升降法测定齿轮的弯曲疲劳极限

齿轮弯曲疲劳强度是衡量齿轮性能的重要指标,开展齿轮试验是获得齿轮弯曲强度的有效方法。针对20Cr Mo H渗碳齿轮,采用升降法开展单齿弯曲疲劳强度试验研究,基于脉动加载法和成组试验方案,在电磁谐振疲劳试验机上对齿轮轮齿进行了5个应力级的疲劳强度试验;依据平截面和折截面两种方法计算轮齿齿根应力,分析得到了该齿轮的弯曲疲劳极限;结合轮齿裂纹位置和断口形貌,分析了形成原因,结果表明,折截面法确定的危险截面位置更加符合实际,为进一步研究齿轮的弯曲疲劳强度提供了基本思路。     

齿轮疲劳极限应力快速测定法

本文提出了一种新的快速齿轮疲劳试验方法。即基于Miner理论的Locati方法应用于齿轮的疲劳试验。这种方法仅用一对齿轮,采用台阶增载的加载方法,一次试验即可测出齿轮的疲劳强度极限值(齿面接触疲劳强度极限值或齿根弯曲疲劳强度极限值)。文中叙述了用这种方法所做的六对齿轮试验情况,其中两对齿轮做齿根弯曲疲劳试验;四对(两种不同材质的)齿轮作齿面接触疲劳试验。试验结果表明:测定出的疲劳强度极限值相当接近于用常规试验所测定的值。本文还对快速试验方法进行了分析讨论。     

基于Monte-Carlo模拟的小样本下齿轮疲劳极限计算方法及软件开发

齿轮疲劳极限评估Dixon-Mood(D-M)法的试验样本需求量较大,标准差估计值存在较大偏差,因此基于Monte-Carlo模拟提出小样本的齿轮疲劳极限分析方法(CQUboot),并结合大量弯曲疲劳极限试验对D-M法和CQUboot法进行了对比分析。与GB/T 14230—2021《齿轮弯曲疲劳强度试验方法》推荐的20～22个样本计算结果相比,样本量降至12时,D-M法的最大误差为15.76%～24.99%,CQUboot法为8.02%～12.98%;以12.66%为疲劳极限预估允许的最大误差时,D-M法至少需要10～18个样本点,CQUboot法只需8个样本点。     

ZY-1型硬齿面双圆弧齿轮20CrMnMo材料的弯曲疲劳极限应力研究

采用高频脉动试验方法,单齿加载形式进行弯曲疲劳试验,结合ZRCAE V2.0有限元分析,求出材料为20CrMnMo的ZY-1型渗碳淬火硬齿面双圆弧齿轮弯曲疲劳极限应力的理论值,并将其用于通用减速器系列的承载能力计算.     

齿轮接触疲劳极限应力测试研究

通过某齿轮材料的接触疲劳强度测试,对3种获取极限应力的方法进行对比研究,结果表明:齿轮接触疲劳试验优先推荐采用升降法,不建议使用S-N曲线图解法;同时升降法测试可以通过数据稳定性检测方法有效减少齿轮接触疲劳试验点数。     

铝合金缺口试样非对称循环疲劳极限的估算

提出了铝合金缺口试样非对称循环疲劳极限的估算公式,铝合金缺口试样等寿命曲线方程,以及用等寿命曲线方程绘制铝合金缺口试样非对称循环的Ｓ－Ｎ曲线和等寿命图的新方法。只要测得材料在对称循环（ｒ＝－１）下的Ｓ－Ｎ曲线,就可以用等帮助曲线方程绘制材料非对称循环的Ｓ－Ｎ曲线和等寿命图,为疲劳强度估算和寿命估算提供依据。用等寿命曲线方程绘制等寿命图与传统方法相比可减少６０％￣７０％的疲劳试验量。     

铸锭工艺对齿轮弯曲疲劳性能影响的试验研究

当前,表面硬化齿轮存在多种铸锭工艺状态,开展铸锭工艺对齿轮弯曲疲劳性能影响研究,对齿轮抗疲劳精益设计和成本控制有十分重要的意义。对模铸锭、连铸坯和电渣锭18CrNiMo7-6渗碳齿轮开展了表面完整性表征测试,研究了不同铸锭状态齿轮的齿根残余应力、表面粗糙度和硬度差异;基于国家标准GB/T 14230—2021《齿轮弯曲疲劳强度试验方法》,设计了齿轮弯曲疲劳试验方案,对模铸锭、连铸坯和电渣锭18CrNiMo7-6齿轮开展了升降法齿轮弯曲疲劳试验,获取了不同可靠度下的弯曲疲劳极限,探究了铸锭工艺对齿轮弯曲疲劳极限的影响;对3种工艺状态齿轮开展了Locati快速测定法的齿轮弯曲疲劳极限测试,研究了两种试验方法的弯曲疲劳极限结果差异,为我国齿轮疲劳基础数据建设与抗疲劳主动设计提供参考。     

非接触快速测定齿轮形状的方法

非接触快速测定齿轮形状的方法［日］奥山荣树·清野惠一、前言对测定齿轮几何要素曾进行过多次研究、改进。研究目的主要是如何提高对复杂形状的测定精度。随着汽车工业的发展，大部分齿轮由汽车厂批量生产，为此，有必要解决生产线中的质量检测问题。使其能迅速全部检查...     

钛合金光滑试样非对称循环疲劳极限的估算

基于金属材料非对称循环疲劳极限的估算公式、R-S-N曲线方程和等寿命曲线方程,得出钛合金光滑试样的疲劳极限估算公式、R-S-N曲线方程和等寿命曲线方程及用其方程绘制的R-S-N曲线和等寿命图。     

Accelerated Locati Method for Fatigue Tests of Machine Parts

Russian Engineering Research - In standard fatigue tests of samples and machine parts, the fatigue limit is determined by plotting the Wöhler curve. An accelerated method is also employed. In...     

齿轮疲劳特性小样本试验统计分析方法

利用STRONl603型电磁谐振疲劳试验机,采用双齿脉动加载法,对38Si Mn Mo调质齿轮试件进行了弯曲疲劳试验,在短寿命区采用4级恒定应力水平成组试验法,在长寿命区采用应力升降法,获得了齿轮弯曲疲劳寿命。对试验数据采用Monte-Carlo模拟法估计分位秩,再利用回归法得到了不同应力水平下的三参数威布尔分布参数及应力-寿命曲线,这套方法将为齿轮的弯曲疲劳试验数据的整理提供真实可靠的基础。     

齿轮接触疲劳的声发射研究

本研究首次使用了新型的接触疲劳试验机,采集了更为有效的齿轮接触疲劳声发射信号.在分析了扩展阶段的撞击数变化规律后,认为只要是加载的载荷幅度不发生变化,在此阶段的扩展速率就保持不变.以撞击数描述齿轮接触疲劳状态显示:接触疲劳裂纹扩展速率约为594.05 (count/min).另外,在对疲劳信号进行傅里叶变换后,发现实际齿轮接触疲劳裂纹的扩展特征频率约为109.6kHz～368.6kHz.     

感应淬火齿轮台架接触疲劳试验研究

通过试验研究获得了两种钢材感应淬火齿轮的接触疲劳极限应力，作出了它们的“Ｐ－Ｓ－Ｎ”曲线。采用ＡＣ薄膜复形技术记录了齿面损伤形貌，并对其典型接触疲劳损伤形式进行了分析     

渐开线斜齿轮单齿弯曲疲劳加载试验方法研究

针对渐开线斜齿轮的弯曲疲劳强度试验测试问题,利用RomaxDesigner仿真软件研究了不同齿宽和螺旋角的齿根弯曲应力变化规律和载荷分配关系,得到了最大应力及相应的接触线位置及其载荷,可用于斜齿轮单齿弯曲疲劳试验的加载位置和加载载荷的确定。对比分析了不同螺旋角齿轮弯曲应力仿真值与GB/T 3480—1997中通过一系列修正系数得到的计算值,发现二者存在较大区别,证明了对斜齿轮进行弯曲疲劳试验的必要性;同时提出了斜齿轮弯曲疲劳强度试验方案。斜齿轮弯曲疲劳试验的结果可以转换到国家标准中,以提高斜齿轮弯曲强度评估的准确性。     

感应淬火齿轮接触疲劳强度试验研究

为得到某合金钢感应淬火齿轮的接触疲劳特性,采用疲劳极限应力快速测定法和常规成组法相结合的方案对其进行疲劳试验。通过两参数威布尔分布和对数正态分布分别对试验数据进行处理,拟合出可靠度—应力—寿命曲线(即R—S—N曲线),得到不同可靠度下的疲劳极限应力值,为感应淬火齿轮接触疲劳有限寿命设计及可靠性设计提供了基础试验数据。     

采煤机齿轮轴有限元接触疲劳分析

工程中由于材料疲劳引起零构件失效几乎占到50%~90%,而渐开线圆柱齿轮的常见失效形式是疲劳点蚀。运用Pro/E、MATLAB、ADAMS、ANSYS联合仿真,提取采煤机在实际工况下齿轮的驱动力矩,加载于有限元软件ANSYS上进行齿轮接触的静态分析,并根据分析结果找出其薄弱环节,使用ANSYS的疲劳分析模块分析其疲劳寿命,结果显示齿轮满足其疲劳强度要求;研究方法对类似零件接触的结构抗疲劳评估校核有较高的参考价值。     

纯电动汽车二挡变速箱齿轮接触疲劳寿命研究

针对纯电动汽车变速箱尚没有确定的疲劳载荷谱,难以得到较为准确的变速箱齿轮疲劳寿命值的问题,基于瞬时道路工况UDDS工况,以整车参数作为输入,采用仿真建模方法,提出一种纯电动汽车二挡变速箱齿轮接触应力-时间的获取方法。通过对齿轮接触应力过程的分析提出一种新的应力计数方法,并对接触应力进行计数得到疲劳载荷谱。最终运用名义应力法及疲劳累积损伤理论对纯电动汽车二挡变速箱齿轮接触疲劳寿命进行了预测。结果表明,该寿命值满足纯电动汽车变速箱寿命设计值。