齿轮喷丸强化与疲劳寿命试验

本文介绍齿轮喷丸强化延长疲劳寿命的机理及喷丸工艺参数对残余应力的影响,并经上海汽车齿轮厂应用验证。     

轿车变速箱齿轮磨合次数对疲劳寿命影响的试验研究

为了使相同尺寸规格的变速箱满足不同型号车辆对变速箱强度的不同要求，也为了合理设置变速箱齿轮的磨合次数，以达到最佳强化效果，对某型轿车变速齿轮的磨合次数进行初步研究。在试验的基础上，给出该变速箱齿轮低载强化的最佳磨合次数，并总结出该齿轮在交变载荷下不同磨合次数的疲劳寿命增长规律。有助于提高轿车变速箱齿轮的疲劳寿命，也为进一步制定轿车变速箱齿轮的磨合规范提供技术依据。     

高强度传动系齿轮的开发

一种用于前轮驱动、末级传动装置的高强度齿轮已被开发出来，这种齿轮所用钢材的钼元素含量较高，以便使渗碳后所保持的奥氏体可能比铬钢多。因此，它能承受较硬钢丸的强力喷丸处理。钢丸颗粒的发射是借助于一个压缩空气－－喷嘴系统实施的，用这种方法处理的齿轮，其疲劳强度比通常的齿轮要高1．6倍以上。     

低幅载荷对汽车前轴疲劳寿命影响的试验研究

为了探讨基于载荷特性的汽车结构件轻量化设计理论与方法，采用汽车前轴实物物理试验的方法，比较系统地研究某汽车前轴在低幅交变载荷作用下结构疲劳寿命的变化趋势，发现在低于疲劳极限的低幅应力区内存在一个强化载荷区。用强化载荷区内的不同载荷对前轴进行预锻炼，前轴的疲劳寿命有不同程度的提高。既使在高低载荷交替作用的条件下，低载强化效果依然存在。结构的寿命由强度衰减速率和强度提高速率共同决定，而不是仅由损伤决定。     

基于低载强化特性的疲劳寿命估计方法

准确地估计疲劳寿命对于汽车零部件的可靠性和轻量化设计具有重要的作用。但由于现有疲劳寿命估计方法认为载荷仅对零件造成损伤,导致工作载荷下基于传统疲劳寿命预估方法得到的疲劳寿命较为保守。大量研究结果表明,疲劳极限以下载荷对零件疲劳强度的强化作用。以碳钢低载强化特性为基础,基于Miner准则,提出一种考虑低载强化效果的简化的疲劳寿命预估方法。该方法将疲劳寿命预估分成两个阶段,在不同的阶段分别考虑低幅载荷的强化和损伤。通过对强化效果与强化载荷和强化次数的关系进行线性简化,简化了疲劳寿命的计算过程。以轿车扭杆梁后桥为对象,通过采集试车场道路下的工作载荷,利用该方法和Miner准则对后桥进行疲劳寿命估计,并通过道路载荷模拟技术对后桥进行试验验证。结果表明,该方法具有较高的精度。     

齿轮转速对齿轮传动接触疲劳寿命影响的研究

通过热弹流润滑数值计算,分析了齿轮转速对齿轮传动接触疲劳寿命的影响.研究结果表明:在一定的工况条件下,提高齿轮转速有利于延长齿轮传动的接触疲劳寿命;然而,当齿轮转速超过一定值时,疲劳寿命随转速的提高不增反降.这一研究结果对国际齿轮强度计算标准中所荐速度系数的适用范围提出了质疑.     

传动齿轮疲劳寿命的仿真分析

齿轮传动在雷达天线座传动系统中被广泛采用,目前正向着高速、低噪、轻质、精密的方向发展。针对雷达天线座齿轮传动系统的特点,以其末级一对渐开线直齿轮副为研究对象,运用协同仿真技术,结合了动力学分析与有限元静强度分析,对齿轮的疲劳寿命进行了预测,得到了齿轮的S-N曲线,为齿轮的设计与维护保障提供了依据。     

摩擦系数对齿轮接触疲劳寿命的影响

通过四球试验机测试了两种极压抗磨添加剂的摩擦系以及用该添加剂分别配制的两种工业齿轮油的摩擦系数，并用动静摩擦系精密测定仪测试了两种润滑油的动静摩擦系数。同时球柱型接触疲劳试验机的实验结果证明，低摩擦系数的摩擦副疲劳寿命长，说明摩擦系数是影响疲劳寿命的一个重要因素。     

变幅载荷下疲劳寿命预测及其模拟结果

预测了变幅载荷下给定存活率的疲劳寿命,并用蒙特卡洛法模拟变幅载荷下疲劳试验进行了验证。结果表明,变幅载荷下疲劳寿命的预测结果和模拟结果服从对数正态分布,且两者符合很好。这一结果与文献「１,２」中的结果相一致。     

随机疲劳寿命预测的局部应力应变场强法

在应力场强法研究的基础上，提出了缺口疲劳损伤局部应力应变场强方法，该方法可同时考虑缺口根部局部应力应变梯度对疲劳损伤的影响。通过对缺口件进行随机交变加载下的弹塑性有限元分析，给出一种随机疲劳寿命预测的局部应力应变场强方法，由该法来预测缺口件疲劳裂纹形成寿命，经初步验证，其精度要高于传统的局部应力应变法。     

多轴非比例载荷下低周疲劳寿命估算方法

综述近年来国内外非比例载荷下多轴低周疲劳研究的进展和现状。主要评述各种多轴疲劳寿命估算方法,其中临界面应变能密度法是较为有效的方法。并建议今后多轴低周疲劳课题的研究方向。     

长寿命区疲劳寿命概率分布

讨论了试件在低载长寿命区疲劳寿命概率分布问题,根据疲劳寿命与疲劳强度破坏率等同性原理,建立了一个疲劳寿命概率分布模型。文中给出了实例,并通过蒙特卡洛模拟验证了模型的正确。     

非比例载荷下304不锈钢低周疲劳寿命预测

在拉扭疲劳试验机上完成了一系列非比例加载下对304不锈钢的低周疲劳试验,对目前常用的几种多轴疲劳寿命预测模型进行了分析比较。结果表明,以单轴疲劳寿命分析方法为基础的等效应变法,不能预测多轴非比例加载下的低周疲劳寿命,以临界面法为基础的Socie剪切模型对非比例加载下304不锈钢材料的疲劳寿命预测较好。     

估算谱载下疲劳裂纹起始寿命的工程实用方法

从工程应用的角度,将众多估算谱载下疲劳裂纹起始寿命的方法分为三类.对仅依赖于等幅试验且不含任何待定参数的工程实用方法作系统介绍.利用两种钢材在三种谱载下的15组变幅疲劳试验数据对这类方法的寿命预测能力进行实际评估.指出,修正Miner法则、改进均方根法和等效折算法的平均寿命预测精度落在试验分散带内或者接近于试验分散带,且其分散性不大,均可用于工程实际,其中又以等效折算法的寿命预测精度为最高.     

金属薄膜弹簧疲劳寿命预测

轻触式按键(1ight touch switch)在消费类电子产品和工业自动化中得到广泛的应用，其关键零件是金属薄膜弹簧(metal diaphragm)，疲劳破坏是其主要失效形式，预测其疲劳寿命是产品设计的重要内容之一。文中首先阐述金属薄膜弹簧工作应力仿真的模型和结果；其次给出进行疲劳试验数据处理的数理统计方法，利用概率纸和回归分析确定材料的统计分布规律，通过平移材料的S—N曲线得到相应的设计用S—N曲线；最后，通过在疲劳极限图上映射工作点应力状态，预测金属薄膜弹簧上各处的疲劳寿命，并和试验结果进行比较，二者较为符合。     

齿轮接触疲劳寿命评估和大循环次数区的材料疲劳特性

统计断裂力学的应用和“双斜率”假设的实验验证标志着齿轮寿命评估研究的新进展,通过20Cr2Ni4渗碳钢断裂特性测定和其他实验数据,对比了AGMA2001—B88及ISO6336—93两个最新标准,印证了小裂纹扩展第一阶段斜率即是材料在大循环次数区的S-N曲线斜率。