基于齿根动应力的船用人字齿轮疲劳分析与优化

作     者：王峰 方宗德 李声晋 蒋进科 WANG Feng;FANG Zong-de;LI Sheng-jin;JIANG Jin-ke

作者机构：西北工业大学机电学院西安710072 

基　　金：国家自然科学基金项目(51175423 51375384) 

出 版 物：《工程力学》 (Engineering Mechanics)

年 卷 期：2015年第32卷第7期

页      码：184-189页

摘      要：为了合理预估人字齿轮齿根动应力疲劳寿命,利用考虑啮合刚度激励、啮合冲击激励和齿面摩擦激励的十二自由度人字齿轮弯-扭-轴耦合动力学模型,同时考虑了参与啮合齿对之间的齿根应力关联性,并由此合理有效地计算出了人字齿轮齿根受拉侧的动应力变化趋势。通过对轮齿疲劳寿命机理分析,选取三种常用载荷工况下小轮齿根中点受拉侧动应力作为疲劳寿命计算对象,采用考虑应力幅值和应力均值双参数的雨流计数法,结合Miner线性累积损伤理论对人字齿轮受拉侧齿根弯曲疲劳寿命进行了预估。同时比较了考察啮合轮齿在进入啮合前其它齿对产生的反向压缩应力对疲劳寿命的影响。通过三维修形技术,对人字齿轮齿面进行了以综合载荷工况下齿根动应力疲劳寿命为目标的优化设计,优化结果表明修形后齿根动应力变化趋势平缓,疲劳寿命增加25%。

主 题 词：机械设计 人字齿轮 分析优化 齿根动应力 疲劳寿命 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.6052/j.issn.1000-4750.2013.07.0683

馆 藏 号：203101741...