城市軌道交通對(duì)社會(huì)快速發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,隨著軌道交通行業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)地鐵車(chē)輛的運(yùn)營(yíng)也提出了更高的要求,齒輪作為地鐵傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,其健康狀況直接決定車(chē)輛能否安全運(yùn)行。齒輪彎曲疲勞斷裂是齒輪失效的主要形式之一,一旦出現(xiàn)彎曲破壞,將給社會(huì)的方方面面帶來(lái)巨大的損失。本文主要對(duì)城軌車(chē)輛齒輪箱齒輪彎曲疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律及全壽命累積損傷問(wèn)題進(jìn)行相關(guān)研究。文章主要研究工作如下:1、創(chuàng)建齒輪副有限元模型,對(duì)模型簡(jiǎn)化處理的方式及建模過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析,通過(guò)觀察齒輪嚙合過(guò)程中齒根的受力情況將齒輪嚙合過(guò)程進(jìn)行區(qū)分;在齒根區(qū)域建立局部坐標(biāo)系,通過(guò)對(duì)齒根受力形式的進(jìn)一步分析,對(duì)齒根裂紋萌生時(shí)的失效形式進(jìn)行判定。2、基于擴(kuò)展有限單元法創(chuàng)建二維齒輪齒根裂紋擴(kuò)展模型,對(duì)齒根裂紋的擴(kuò)展規(guī)律進(jìn)深入探究,將仿真結(jié)果與試驗(yàn)齒輪進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證模型的正確性,對(duì)裂紋尖端的應(yīng)力變化情況進(jìn)行分析,將裂紋擴(kuò)展過(guò)程分為擴(kuò)展區(qū)與瞬斷區(qū),并對(duì)裂紋擴(kuò)展中的失效形式進(jìn)行判定;通過(guò)預(yù)設(shè)5組不同的加載位置,對(duì)不同加載位置的裂紋擴(kuò)展規(guī)律進(jìn)行探究。3、利用有限元法計(jì)算齒根表面裂紋前緣應(yīng)力強(qiáng)度因子,通過(guò)觀察齒輪齒面斷口確定預(yù)... 

【文章來(lái)源】：北京建筑大學(xué)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

齒輪斷齒失效Figure1-1Gearfailure（2）齒面點(diǎn)蝕

城軌車(chē)輛齒輪副嚙合過(guò)程有限元仿真配界面進(jìn)行裝配，模型如圖 2-1 所示。表 2-1 城軌車(chē)輛齒輪箱齒輪模型參數(shù)Table 2-1 Urban Rail Vehicle Gearbox Gear Model Param模數(shù) 齒數(shù) 齒寬(mm) 55221337060

圖 2-1 齒輪模型Figure 2-1 Gear model件自帶的模型借口，將 SolidWorks 繪制的處理，為減少模型計(jì)算量，提高計(jì)算效率，行分割，主動(dòng)齒輪中選擇 11 個(gè)輪齒，從動(dòng)齒]計(jì)算，切割后的模型如圖 2-2 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于相互作用積分法對(duì)有限厚度半橢圓表面裂紋經(jīng)驗(yàn)公式的精度分析[J]. 侯帥,朱有利,邱驥,孫曉峰.  機(jī)械強(qiáng)度. 2018(06)
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[3]某地鐵齒輪箱齒輪彎曲疲勞裂紋分析[J]. 祝赫鍇,楊建偉,李欣.  機(jī)械傳動(dòng). 2018(10)
[4]高速動(dòng)車(chē)組軸箱軸承累積損傷與疲勞壽命研究[J]. 查浩,任尊松,薛蕊,徐寧.  鐵道學(xué)報(bào). 2018(10)
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[6]基于近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)理論的疲勞斷裂分析[J]. 石宏順,錢(qián)松榮,張國(guó)浩,徐婷,原群盛.  機(jī)械強(qiáng)度. 2018(04)
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博士論文
[1]高速列車(chē)空心車(chē)軸損傷容限理論與方法研究[D]. 周素霞.北京交通大學(xué) 2010
[2]齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷方法的研究[D]. 韓振南.太原理工大學(xué) 2003

碩士論文
[1]地鐵車(chē)輛齒輪箱傳動(dòng)齒輪彎曲疲勞壽命研究[D]. 呂中和.北京建筑大學(xué) 2018
[2]基于斷裂力學(xué)的塔式起重機(jī)起重臂疲勞性能分析[D]. 崔璐.西安建筑科技大學(xué) 2018
[3]大模數(shù)齒輪齒條嚙合仿真研究[D]. 向正新.長(zhǎng)江大學(xué) 2018
[4]考慮失效相關(guān)的采煤機(jī)搖臂齒輪系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可靠性研究[D]. 林小燕.重慶大學(xué) 2017
[5]二維裂紋擴(kuò)展數(shù)值模擬及疲勞壽命預(yù)測(cè)[D]. 劉偉.山東大學(xué) 2014
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本文編號(hào)：3491335