渐开线齿轮传动疲劳寿命分析

发布时间：2020-07-02 12:45

【摘要】： 渐开线齿轮在传递运动和动力时,其承载能力及使用寿命是工程上非常关注的内容,因此,开展渐开线齿轮强度及其寿命分析研究具有重要的意义。传统的分析方法无法形象地得到齿轮传动中的应力和疲劳寿命分布状况,本文以齿轮疲劳强度试验为依托,应用有限元和疲劳分析软件对试验齿轮进行分析,为齿轮传动机构设计提供有力支持。 考虑齿轮实际加工情况以及进行精确建模,本文创建了相对精确的齿根过渡曲线,并解决了齿轮渐开线与齿根过渡曲线不连续问题,同时基于齿轮啮合原理,实现齿轮无干涉装配。 对齿轮几何模型进行结构简化和边界简化,在试验齿轮静态弯曲疲劳强度有限元分析计算中,采用映射方法对齿轮端面进行网格划分,应用扫掠方法生成六面体单元,并采用MPC刚体控制法对主动轮施加转矩,利用非线性分析软件MSC.Marc进行应力分析,最后结合齿轮特点分析了应力结果。 对某材料渐开线齿轮进行接触疲劳强度试验和弯曲疲劳试验,确定了试验齿轮接触和弯曲的疲劳特性曲线及疲劳极限应力,为该材料渐开线齿轮接触和弯曲的疲劳强度计算提供了有试验基础的参考数据。 本文以接触疲劳试验中疲劳断齿齿轮为依据,利用有限元应力分析结果以及试验得到的弯曲疲劳寿命曲线,应用MSC.Fatigue软件,采用Goodman应力修正方法,调整影响疲劳寿命的应力集中系数、载荷放大系数等相应参数,使之预测寿命与接触疲劳试验中疲劳断齿齿轮的寿命比较接近,通过以上工作,能够对该材料齿轮的疲劳寿命进行较好的预测。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH132.41

【引证文献】

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本文编号：2738210