發(fā)布時間：2023-05-05 19:27

　　齒輪箱是常見的傳動裝置,被廣泛應用在各類涉及機械傳動的系統(tǒng),然而其安全性問題卻不容樂觀。這是因為齒輪箱在工作環(huán)境下受到循環(huán)載荷作用,主要失效為疲勞失效,故障出現(xiàn)突然,難以預防。現(xiàn)下齒輪箱出廠試驗中的疲勞試驗,周期長,且針對性不高,很難對提高齒輪箱的疲勞特性起到作用。面對日益增長的齒輪箱可靠性需求,需要采用一種更快速有效的試驗方法對齒輪箱的疲勞特性進行分析。本文以一款齒輪減速箱為研究目標開展了加速疲勞試驗分析:本文首先研究了疲勞壽命相關的理論,確定了加速疲勞試驗的技術路線,然后編寫了加速疲勞試驗方案。為完成該試驗,本文針對試驗的條件要求,設計并構建了齒輪箱試驗設備。在保證設備的準確度的前提下,借助裝置完成了加速疲勞試驗,并得出的試驗結(jié)果。試驗結(jié)果反映了該齒輪箱的薄弱環(huán)節(jié),及該環(huán)節(jié)的疲勞壽命曲線。根據(jù)工作環(huán)境編寫了齒輪箱載荷應力譜,初步推算了齒輪箱在工作環(huán)境下的使用壽命。將薄弱環(huán)節(jié)部分導入有限元分析軟件,設置參數(shù)并根據(jù)實物試驗結(jié)果對設計進行修正,直到該模型符合真實情況。對模型進行瞬態(tài)分析,觀察齒輪嚙合過程的應變情況;對模型插入疲勞求解,獲得了可靠性分析結(jié)果。根據(jù)試驗和分析結(jié)果,對該款齒輪箱...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究意義
    1.2 疲勞概述
    1.3 國內(nèi)外發(fā)展
        1.3.1 疲勞壽命估計的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 可靠性分析研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要的研究內(nèi)容
2 疲勞試驗方法研究
    2.1 引言
    2.2 基礎理論
        2.2.1 材料疲勞破壞簡介
        2.2.2 疲勞壽命曲線介紹
        2.2.3 累計損傷理論
    2.3 理論應用
        2.3.1 加速試驗的實現(xiàn)
        2.3.2 壽命推算的實現(xiàn)
    2.4 試驗設計
        2.4.1 選取樣品
        2.4.2 選擇試驗應力
        2.4.3 失效認定
    2.5 本章小結(jié)
3.齒輪箱試驗裝置的構建
    3.1 引言
    3.2 裝置設計思路
    3.3 設備具體設計
    3.4 測試裝置介紹
        3.4.1 試驗臺
        3.4.2 控制柜面板
        3.4.3 控制柜電路設計圖
        3.4.4 硬件的安全性設計
    3.5 測試裝置上位機控制軟件設計
        3.5.1 控制軟件功能介紹
        3.5.2 界面設計
        3.5.3 通信連接設置
    3.6 裝置的準確性設計
    3.7 本章小結(jié)
4 加速壽命試驗及試驗結(jié)果
    4.1 引言
    4.2 齒輪箱加速疲勞壽命試驗
    4.3 試驗結(jié)果
    4.4 繪制s-n疲勞壽命曲線
        4.4.1 數(shù)據(jù)的圖形表示
        4.4.2 擬合并繪制曲線
    4.5 編制載荷譜并計算
    4.6 針對該型號齒輪箱的改進意見
    4.7 本章小結(jié)
5 基于有限元法的可靠性分析
    5.1 引言
    5.2 有限元模型的建立
        5.2.1 導入分析目標
        5.2.2 設置模型參數(shù)
        5.2.3 接觸面與約束
        5.2.4 網(wǎng)格劃分
    5.3 瞬態(tài)分析設置
        5.3.1 Ansys的瞬態(tài)分析介紹
        5.3.2 模型運動狀態(tài)設置
        5.3.3 設置疲勞工具參數(shù)
    5.4 添加結(jié)果并求解
        5.4.1 壽命
        5.4.2 疲勞安全系數(shù)
        5.4.3 雨流矩陣和損傷矩陣
    5.5 可靠性分析及建議
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 不足與展望
參考文獻
附錄A 控制軟件組態(tài)王設置片段
附錄B 數(shù)據(jù)詞典
作者簡介



本文編號：3808265