本文關(guān)鍵詞：某型直升機主減速器直齒輪疲勞壽命估算方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：疲勞壽命評估是直升機研究的重要內(nèi)容,同時也是傳動系統(tǒng)可靠性校核的關(guān)鍵技術(shù)指標。以高周疲勞為主的直升機傳動系統(tǒng)關(guān)重件,尤其是主減速器中的齒輪,其特點為單通道傳力、載荷復雜、飛行狀態(tài)復雜多變,一旦在飛行中發(fā)生疲勞破壞往往導致災難性事故。因此,研究直升機傳動系統(tǒng)主減速器中齒輪的疲勞壽命具有十分重要的意義。 首先,本文研究了兩種齒輪接觸疲勞壽命的估算方法。一種是基于接觸疲勞S-N曲線的疲勞壽命估算方法,另一種是基于Lundberg-Palmgren理論并結(jié)合Hertz接觸理論的疲勞壽命估算方法,這兩種方法均認為齒輪疲勞壽命與接觸應力密切相關(guān)。在此過程中,分別運用美國標準ANSI/AGMA2001-D04和ANSYS有限元分析軟件求解了齒面接觸應力和最大Hertz接觸應力。 其次,為完善這兩種齒輪接觸疲勞壽命估算方法,進行了直齒輪的接觸疲勞試驗,并改進了一種依據(jù)齒輪齒面點蝕圖像判斷齒輪是否接觸疲勞失效的方法。通過試驗數(shù)據(jù)對齒輪接觸疲勞的壽命影響因子進行回歸分析,分別得到利用這兩種方法估算齒輪接觸疲勞壽命的表達式。通過實驗驗證了這兩種疲勞壽命估算方法的正確性,并對兩種估算方法進行了對比分析。 最后,利用MATLAB軟件編制相關(guān)分析軟件,分別是接觸應力的計算軟件,按S-N曲線估算疲勞壽命的軟件,按L-P方法估算疲勞壽命的軟件和點蝕圖像的處理軟件,從而簡化了疲勞壽命估算過程中的部分工作。本文共計圖49幅,表15個,參考文獻72篇。
【關(guān)鍵詞】：疲勞壽命 S-N曲線 Lundberg-Palmgren理論 點蝕圖像處理 接觸疲勞試驗
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：V275.1;TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題來源9
• 1.2 課題研究的背景和意義9-11
• 1.2.1 背景9-10
• 1.2.2 意義10-11
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.3.1 國內(nèi)外齒輪疲勞壽命估算方法研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.2 國內(nèi)外齒輪接觸疲勞試驗研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 主要研究內(nèi)容16-17
• 2 基于S-N曲線的齒輪疲勞壽命估算方法17-25
• 2.1 引言17
• 2.2 基于S-N曲線的應力疲勞分析方法17-18
• 2.3 齒面接觸應力的計算方法18-24
• 2.3.1 齒面接觸應力18-19
• 2.3.2 齒面接觸應力的影響系數(shù)19-22
• 2.3.3 齒面接觸應力作用點的曲率半徑22-23
• 2.3.4 齒面接觸應力的Goodman線性修正23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 3 基于Lundberg-Plamgren理論的齒輪疲勞壽命估算方法25-38
• 3.1 引言25
• 3.2 基礎(chǔ)理論25-28
• 3.2.1 Lundberg—Palmgren疲勞壽命理論25-26
• 3.2.2 Hertz線接觸理論26-28
• 3.3 齒輪接觸疲勞壽命估算模型28-29
• 3.3.1 主動輪單齒疲勞壽命估算模型28
• 3.3.2 主動輪疲勞壽命估算模型28-29
• 3.4 最大Hertz接觸應力的有限元求解29-36
• 3.4.1 主動輪單齒建模29-32
• 3.4.2 網(wǎng)格劃分與單元屬性32-33
• 3.4.3 約束及載荷的施加33-35
• 3.4.4 最大Hertz接觸應力的求解與修正35-36
• 3.5 接觸應力兩種計算方法的比較36-37
• 3.6 本章小結(jié)37-38
• 4 齒輪接觸疲勞壽命試驗與驗證實驗38-60
• 4.1 引言38
• 4.2 齒輪接觸疲勞試驗系統(tǒng)38-44
• 4.2.1 試驗系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)38-39
• 4.2.2 齒輪接觸疲勞試驗臺39-42
• 4.2.3 測控系統(tǒng)42
• 4.2.4 加載系統(tǒng)42-43
• 4.2.5 潤滑油供應系統(tǒng)43-44
• 4.3 齒輪接觸疲勞壽命試驗相關(guān)理論44-53
• 4.3.1 齒輪接觸疲勞失效判據(jù)44-45
• 4.3.2 齒面點蝕面積率的測定45
• 4.3.3 齒面點蝕圖像的處理45-53
• 4.4 試驗過程注意事項53
• 4.5 齒輪接觸疲勞壽命試驗53-58
• 4.5.1 試驗目的及意義53
• 4.5.2 試驗齒輪及其嚙合方式53-54
• 4.5.3 加載應力級的選取54-55
• 4.5.4 試驗數(shù)據(jù)及其處理分析55-58
• 4.6 齒輪疲勞壽命估算方法驗證實驗58-59
• 4.6.1 實驗目的及意義58
• 4.6.2 實驗齒輪58
• 4.6.3 加載應力級的選取58-59
• 4.6.4 實驗數(shù)據(jù)及其驗證分析59
• 4.7 本章小結(jié)59-60
• 5 直升機主減速器分扭傳動直齒輪疲勞壽命估算方法60-66
• 5.1 引言60
• 5.2 直升機分扭傳動結(jié)構(gòu)及其特點60-61
• 5.3 分扭傳動直齒輪疲勞壽命的估算方法61-65
• 5.3.1 分扭傳動主動輪疲勞壽命估算模型61
• 5.3.2 疲勞累積損傷理論61-64
• 5.3.3 多工況下分扭傳動主動輪疲勞壽命估算模型64-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 6 齒輪疲勞壽命估算相關(guān)軟件的開發(fā)66-74
• 6.1 引言66
• 6.2 軟件功能介紹66-67
• 6.3 軟件使用說明67-73
• 6.3.1 接觸應力的計算軟件67-70
• 6.3.2 按S-N曲線估算疲勞壽命的軟件70-71
• 6.3.3 按L-P方法估算疲勞壽命的軟件71-72
• 6.3.4 點蝕圖像的處理軟件72-73
• 6.4 本章小結(jié)73-74
• 7 總結(jié)與展望74-76
• 7.1 全文總結(jié)74-75
• 7.2 工作展望75-76
• 參考文獻76-81
• 攻讀學位期間主要研究成果81-82
• 致謝82

【參考文獻】

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本文編號：371532