本文關(guān)鍵詞：基于試驗與數(shù)值模擬技術(shù)的齒輪彎曲疲勞特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：齒輪傳動具有傳動比準確、傳遞功率大、承載能力強、壽命長、可靠性高等優(yōu)點,在所有機械傳動應(yīng)用最廣泛。隨著技術(shù)的進步,齒輪裝置正向著大功率密度化、標(biāo)準化方向發(fā)展,這對齒輪承載能力提出了更高的要求。彎曲疲勞強度作為評價承載能力的一項重要指標(biāo)直接決定齒輪服役壽命,因此有必要對影響齒輪彎曲疲勞特性的因素進行研究和疲勞基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的積累。本文針對材料為18CrNiMo7-6的齒輪以試驗法和有限元分析法為基礎(chǔ)研究該種材料的彎曲疲勞強度和嚙合齒輪的疲勞特性,主要研究內(nèi)容如下：(1)基于常規(guī)成組法,在高頻疲勞試驗機上進行了齒輪彎曲疲勞試驗,對由30°切線法確定的危險截面處齒根應(yīng)力公式中各項參數(shù)進行推導(dǎo)計算,得到各載荷級下的齒根彎曲應(yīng)力。(2)運用數(shù)理統(tǒng)計原理對試驗獲得的壽命樣本數(shù)據(jù)進行處理,確定了齒輪疲勞壽命服從對數(shù)正態(tài)分布,利用最小二乘法擬合齒輪的R-S-N曲線,得到了不同可靠度下的齒輪彎曲疲勞極限應(yīng)力。(3)在ANSYS Workbench中進行齒輪嚙合瞬態(tài)動力學(xué)分析,得到齒輪在嚙合過程中隨時間變化的應(yīng)力數(shù)據(jù),為齒輪疲勞壽命仿真提供所需要的載荷信息。(4)以名義應(yīng)力疲勞分析法為理論基礎(chǔ),借助于虛擬疲勞分析軟件nCode Designlife對嚙合齒輪進行了疲勞仿真分析,得到了齒輪最薄弱位置處的疲勞壽命。通過對比仿真數(shù)據(jù)與試驗數(shù)據(jù),認為基于數(shù)值模擬技術(shù)研究齒輪疲勞特性具有研究價值。
【關(guān)鍵詞】：齒輪彎曲疲勞 試驗 對數(shù)正態(tài)分布 瞬態(tài)動力學(xué)分析
【學(xué)位授予單位】：機械科學(xué)研究總院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 符號清單7-14
• 第一章 緒論14-21
• 1.1 課題研究背景及其意義14-15
• 1.1.1 課題研究背景14-15
• 1.1.2 課題來源及意義15
• 1.2 疲勞研究概述15-18
• 1.2.1 疲勞強度理論發(fā)展概述15-17
• 1.2.2 有限元在疲勞設(shè)計應(yīng)用現(xiàn)狀概述17-18
• 1.3 齒輪彎曲疲勞強度研究概述18-20
• 1.3.1 齒輪彎曲強度試驗概述18-19
• 1.3.2 齒輪疲勞壽命研究概述19-20
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容20-21
• 第二章 齒輪彎曲疲勞試驗21-33
• 2.1 試驗方法21-23
• 2.1.1 試驗機21-22
• 2.1.2 加載方式22-23
• 2.1.3 加載水平23
• 2.1.4 失效判據(jù)23
• 2.2 試驗齒輪23-25
• 2.2.1 試驗齒輪組織23-24
• 2.2.2 材料機械性能24
• 2.2.3 齒輪基本參數(shù)24-25
• 2.3 齒根應(yīng)力計算25-32
• 2.3.1 齒根應(yīng)力計算公式26-28
• 2.3.2 公式中各系數(shù)值28-32
• 2.4 應(yīng)力計算結(jié)果32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 彎曲疲勞試驗數(shù)據(jù)處理33-53
• 3.1 數(shù)據(jù)處理統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)33-37
• 3.1.1 疲勞試驗常用分布函數(shù)33-35
• 3.1.2 分布函數(shù)參數(shù)估計35-37
• 3.1.3 疲勞試驗樣本容量的確定37
• 3.2 疲勞可靠性設(shè)計37-43
• 3.2.1 累積失效概率38
• 3.2.2 疲勞壽命分布函數(shù)擬合38-40
• 3.2.3 分布函數(shù)的擬合優(yōu)度檢驗40
• 3.2.4 可靠壽命40-43
• 3.3 疲勞壽命試驗數(shù)據(jù)處理43-52
• 3.3.1 定應(yīng)力水平下的壽命分布44-48
• 3.3.2 定應(yīng)力下不同可靠度的S-N曲線擬合48-49
• 3.3.3 定壽命下應(yīng)力分布49-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第四章 齒輪嚙合瞬態(tài)動力學(xué)仿真分析53-67
• 4.1 ANSYS Workbench軟件介紹53-55
• 4.2 瞬態(tài)動力學(xué)基礎(chǔ)55-57
• 4.2.1 瞬態(tài)動力學(xué)方程55-57
• 4.2.2 瞬態(tài)動力學(xué)求解方法57
• 4.3 齒輪瞬態(tài)動力學(xué)分析57-66
• 4.3.1 漸開線齒輪三維模型58-59
• 4.3.2 有限元分析模型59-63
• 4.3.3 有限元結(jié)果分析63-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 第五章 傳動齒輪疲勞特性仿真分析67-79
• 5.1 疲勞理論67-71
• 5.1.1 疲勞損傷理論67-69
• 5.1.2 疲勞設(shè)計方法69-71
• 5.2 齒輪疲勞壽命仿真71-75
• 5.2.1 nCode DesignLife71
• 5.2.2 疲勞壽命仿真參數(shù)71-74
• 5.2.3 疲勞壽命結(jié)果分析74-75
• 5.3 壓力角對齒輪疲勞特性影響探討75-78
• 5.4 本章小結(jié)78-79
• 第六章 總結(jié)與展望79-81
• 6.1 全文總結(jié)79
• 6.2 展望79-81
• 參考文獻81-85
• 致謝85-86
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研項目86

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 程國明;鄭耘;;對齒輪材料的研究[J];消費導(dǎo)刊;2010年08期

2 М.П.НОВИКОВ ,程┌

本文編號：251193