摩擦對(duì)齒輪裂紋特性的影響.pdf

1、本文課題來(lái)源于教育部重點(diǎn)項(xiàng)目和甘肅省自然科學(xué)基金項(xiàng)目及蘭州理工大學(xué)梯隊(duì)特色項(xiàng)目?；跀嗔蚜W(xué)理論研究了漸開(kāi)線齒輪齒根裂紋的斷裂力學(xué)特性，研究了裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算方法，分析齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)及摩擦對(duì)齒輪裂紋特性影響，為齒輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、抗斷裂設(shè)計(jì)、確定其殘余壽命和安全設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。 本文將從斷裂力學(xué)角度出發(fā)，采用有限元的計(jì)算方法，研究齒根的斷裂。在漸開(kāi)線齒輪齒根裂紋建模過(guò)程中，主要采用ANSYS軟件自下而上的建模方式建立齒輪嚙合

2、模型及齒輪根部裂紋模型。前人經(jīng)過(guò)大量對(duì)鋼齒輪的實(shí)驗(yàn)，得到：f=0．03～0．04。本文取f=0．03，0．032，0．034，0．036，0．038，0．04。在應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算過(guò)程中，從線彈性斷裂力學(xué)角度出發(fā)，應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)裂尖進(jìn)行奇異化處理，并計(jì)算其應(yīng)力強(qiáng)度因子。研究了不同摩擦系數(shù)f及不同裂紋結(jié)構(gòu)參數(shù)下（0

3、響。并計(jì)算了f=0時(shí)裂尖等效應(yīng)力、位移及應(yīng)力強(qiáng)度因子。而當(dāng)α/c=0時(shí)，齒輪裂紋等效為切口形式，用ALGOR軟件計(jì)算出α/c=0裂尖的等效應(yīng)力，位移及應(yīng)力強(qiáng)度因子數(shù)值。得到齒輪根部危險(xiǎn)斷面的簡(jiǎn)化公式。修正齒輪應(yīng)力強(qiáng)度因子公式。本文得到的主要結(jié)論有： （1）對(duì)于同一裂紋結(jié)構(gòu)，隨著摩擦系數(shù)的增加，裂紋尖端等效應(yīng)力、裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子、裂紋尖端位移也相應(yīng)增加。 （2）裂紋尖端等效應(yīng)力在同一摩擦系數(shù)不同裂紋結(jié)構(gòu)參數(shù)下存在一種波