摩擦对齿轮裂纹特性的影响

《摩擦对齿轮裂纹特性的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、硕七学位论文图4．19ALGOR计算的裂尖位移⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．52图4．20ALGOR计算的裂尖等效应力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52图4．2l600V型切口的应力强度因子⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．53图4．22齿轮危险断面厚度矿⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．53图4．23齿厚。‰⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．54图4．24危险断面厚形的求解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．55图4．25齿形变位系数⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．56图4．26齿轮受力情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．57表4一户O时裂纹尖端的应力、位移及应力强度因子的计算结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯49表4．2考虑摩擦与不考虑摩擦的计算结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．58Ⅳ兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个

3、人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：刘趋车厶日期：力口7年∥月乡日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：导师签名：

4、日期：她c7年日期：2矽年厂月厂日厂月夕日厶支乏地善疋矽：2矿列锄硕士学位论文1．1课题提出的意义第1章绪论齿轮传动是应用极为广泛的传动形式之一，其传递的功率可达数十万千瓦，圆周速度可达20m／s；具有传动效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长，传动比稳定等特点，因此在工农业国防中有广泛的应用【l】。在齿轮的设计过程中，需要平衡优化成本、体积、噪声、寿命和可靠性等诸多因素。近年来随着我国航空工业的发展，对齿轮传动设计提出了更高的要求。齿轮传动就装置形式来说，有开式、半开式及闭式之分；就使用情况来说有低速、高速及轻载、重载之别：齿轮传动的失效一

5、般发生在轮齿上，通常有轮齿折断和齿面损伤两种形式。后者又分为齿面点蚀、磨损、胶合和塑性变形等。其中轮齿折断占有相当大的比例。日本机械学会整理的“齿轮强度设计资料”中，列举了88个齿轮损伤实例，其中发生齿根断裂的为49例，占55．68％【2】。因此研究齿根的断裂特性，延长齿轮的使用寿命，提高传动的稳定性将是十分必要的。在正常情况下，齿根断裂主要是齿根弯曲疲劳折断【3】。当轮齿受载时，齿根处产生的弯曲应力最大，再加上齿根过渡部分的截面突变及加工刀痕等引起的应力集中作用，当轮齿重复受载后，齿根处就会产生疲劳裂纹，并逐步扩展，致使轮齿疲劳折断。此

6、外，在轮齿受到突然过载时，也可能出现过载折断或剪断；在轮齿受到严重磨损后齿厚过分减薄时，也会在正常载荷作用下发生折断。例如在圆柱齿轮传动中，轮齿相接触的啮合线为一直线，根部由于某种原因产生了微观小裂纹，轮齿受力后齿根部受弯曲应力的反复作用，当齿根过渡圆角处的交变应力超过了材料的疲劳极限时，其拉伸侧将产生疲劳裂纹，裂纹不断扩展如图1．1，最终造成轮齿的弯曲疲劳折断。为了提高齿轮的可靠性和使用寿命，有必要对齿轮根部的断裂现象进行研究。本文将从断裂力学出发，采用有限元的计算方法，研究摩擦系数对齿轮裂纹特性的影响。由于断裂现象的发生，受多种因素的

7、影响，本文将分析齿轮结构参数及摩擦对裂纹尖端应力强度因子，裂纹尖端等效应力及位移的影响，可以通过分析表面裂纹前沿附近的应力、应变和应力强度因子来测定带表面裂纹试件的断裂参数，建立断裂准则。它可以解决构件的选材，确定构件允许的最大初始裂纹尺寸、估计构件的疲劳寿命、剩余强度和检测周期等，从而保证构件的安全使用。为齿轮结构优化设计、抗断裂设计和安全设计打下基础。摩攘对齿转裂毂特性的影响1．2国内外研究现状1．2．1齿轮断裂研究疲劳裂纹图1．1疲劳裂纹及裂纹不断扩展FatlguecrackandthecrackcontinuestOelpand齿

8、轮是机器中传递功率和运动的重要零件，在各工业部门如机床、汽车、航空、造船、动力、矿山、农机等行业都广泛使用齿轮传动。齿轮传动具有传动比准确，传动甲稳、传递运动工作可靠，传动效率高，结构紧凑，使