在當(dāng)今社會快速發(fā)展的進(jìn)程中,城市軌道交通的發(fā)展顯得異常的重要,其中地鐵車輛作為城市軌道交通的重要組成部分,其運(yùn)營質(zhì)量與城市軌道交通的發(fā)展息息相關(guān)。其中地鐵車輛傳動系統(tǒng)中的齒輪,對地鐵車輛傳動系統(tǒng)的正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用,其工作狀況直接決定了地鐵車輛是否能夠安全運(yùn)行。隨著全國城市軌道交通總運(yùn)營里程的不斷增加,地鐵車輛傳動系統(tǒng)齒輪出現(xiàn)輪齒發(fā)生彎曲疲勞斷裂失效的概率也在不斷上升,嚴(yán)重影響了地鐵車輛的運(yùn)營安全。一旦地鐵車輛在運(yùn)營過程中,傳動系統(tǒng)齒輪發(fā)生彎曲疲勞破壞,將會給國家和社會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,開展地鐵車輛齒輪箱斜齒輪彎曲疲勞機(jī)理研究與提出一種齒輪彎曲疲勞壽命預(yù)測的新方法對城市軌道交通的發(fā)展具有重大意義,本文研究內(nèi)容如下:1、利用ANAYS軟件建立了地鐵車輛齒輪箱斜齒輪嚙合有限元模型,對斜齒輪的嚙合過程進(jìn)行瞬態(tài)動力學(xué)分析,根據(jù)地鐵車輛在啟動階段交流電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩,分析了斜齒輪在不同速度區(qū)間下齒根應(yīng)力分布以及變化情況,得到了地鐵車輛斜齒輪齒根裂紋的萌生位置,以及列車在啟動階段對齒根裂紋萌生影響最大的速度區(qū)間。然后通過在齒根最大主應(yīng)力的最大值發(fā)生節(jié)點(diǎn)處建立局部坐標(biāo)系,對斜齒輪沿法面... 

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及工程意義
    1.2 齒輪的失效形式及其特征
    1.3 國外齒輪彎曲疲勞研究現(xiàn)狀
    1.4 國內(nèi)齒輪彎曲疲勞研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 地鐵車輛傳動斜齒輪嚙合過程有限元仿真
    2.1 引言
    2.2 瞬態(tài)動力學(xué)分析簡介
    2.3 模型建立
    2.4 有限元前處理
        2.4.1 切分模型與劃分網(wǎng)格
        2.4.2 接觸面設(shè)置
        2.4.3 添加約束
        2.4.4 載荷設(shè)置
    2.5 有限元結(jié)果分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 斜齒輪彎曲疲勞裂紋擴(kuò)展分析
    3.1 引言
    3.2 裂紋問題的基本模型
    3.3 裂紋開裂判據(jù)
    3.4 擴(kuò)展有限單元法(XFEM)
    3.5 裂紋擴(kuò)展模型
        3.5.1 初始裂紋的定義
        3.5.2 邊界條件的添加
    3.6 裂紋擴(kuò)展仿真結(jié)果分析
    3.7 裂紋擴(kuò)展路徑的影響因素
        3.7.1 載荷大小的影響
        3.7.2 初始裂紋角度的影響
    3.8 本章小結(jié)
第4章 斜齒輪齒根初始裂紋前緣應(yīng)力強(qiáng)度因子分析
    4.1 引言
    4.2 應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算
    4.3 應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算模型的建立
        4.3.1 網(wǎng)格劃分與裂紋的定義
        4.3.2 添加約束與載荷
    4.4 仿真結(jié)果分析
    4.5 應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響因素
        4.5.1 載荷大小的影響
        4.5.2 裂紋短軸不同半徑的影響
        4.5.3 齒根初始裂紋角度的影響
    4.6 本章小結(jié)
第5章 齒輪彎曲疲勞剩余強(qiáng)度預(yù)測模型
    5.1 引言
    5.2 疲勞累積損傷理論
        5.2.1 線性疲勞累積損傷
        5.2.2 非線性疲勞累積損傷
        5.2.3 齒輪彎曲疲勞壽命預(yù)測研究現(xiàn)狀
    5.3 齒輪剩余強(qiáng)度預(yù)測模型的建立
        5.3.1 剩余強(qiáng)度預(yù)測模型
        5.3.2 改進(jìn)的剩余強(qiáng)度預(yù)測模型
    5.4 模型驗(yàn)證
        5.4.1 試驗(yàn)齒輪確定
        5.4.2 試驗(yàn)應(yīng)力的確定
        5.4.3 試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)流程
    5.5 結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[7]小四輪變速箱齒輪的接觸分析及修形的研究[D]. 張文宣.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[8]斜齒輪裂紋擴(kuò)展分析與故障診斷試驗(yàn)研究[D]. 吳振鵬.吉林大學(xué) 2015
[9]DM154X型擺線齒輪泵齒廓修整及流量特性研究[D]. 唐海峰.貴州大學(xué) 2015
[10]齒輪疲勞壽命及齒根裂紋仿真分析[D]. 沈亮.重慶大學(xué) 2011



本文編號：3671191