大模数齿轮齿条弯曲疲劳强度研究

发布时间：2017-12-19 21:13

本文关键词：大模数齿轮齿条弯曲疲劳强度研究　出处：《河南工业大学》2013年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：目前，国内外大型设备越来越多地采用模数超过50mm的大模数齿轮齿条传动方式。与常规的齿轮传动相比，虽然承载能力变大，但是过载和齿面之间复杂的啮合关系同样会造成轮齿的失效。因此，为了保证设备安全可靠地运行，研究大模数齿轮齿条失效的形式和原因以及齿根弯曲疲劳强度计算，是大模数齿轮齿条设计和强度校核以及疲劳寿命计算所要研究的重要课题。相对于传统齿轮齿条弯曲疲劳强度研究的方法，大模数齿轮齿条相关强度研究在国标范围内缺乏完善的理论和数据支撑，原有国标给出的计算模型已不适用于大模数齿轮齿条接触、弯曲疲劳强度的研究，需要对模型进行修正或采用其它研究方法来完成相关的疲劳强度计算。因此，本文采用理论计算与有限元分析结合的方法对大模数齿轮齿条弯曲疲劳强度进行分析计算，研究内容主要包括： 1.以三峡升船机中设计模数为62.7mm的大模数齿轮齿条为研究对象，针对GB/T3480-1997中标准的齿轮齿条齿根弯曲应力的计算方法,模数适用范围最大为50mm的局限性，借鉴轨检仪弦测法常用的“由小推大”思想，应用于齿轮齿条的理论研究，借助该思想推断出改变修正系数选取方法的国标计算公式,可以适用于大模数齿轮齿条齿根弯曲应力的计算。进一步地，得到了齿根弯曲应力的理论计算值，为进行大模数的齿轮齿条齿根弯曲应力的仿真分析提供了理论支撑。 2.考虑齿轮齿条啮合是一个动态过程，采用Pro/Engineer建立大模数齿轮齿条的三维模型，将生成的有限元模型导入ABAQUS进行动态仿真分析，，得到了不同啮合位置时的周向应力的分布情况和大小，并将其与公式计算结果进行比较，验证了有限元分析结果在大模数齿轮齿条弯曲强度分析上的准确性。在此基础上，研究了齿根圆角半径对齿根弯曲强度的影响规律，为大模数齿轮齿条的疲劳寿命预测提供了依据。 3.针对大模数齿轮齿条用高级合金钢G35CrNiMo材料相关试验参数缺乏的现状，为了准确地对大模数齿轮齿条的弯曲疲劳寿命进行评估，拟进行模数为10mm的齿轮齿条弯曲疲劳试验，并对相关的试验方法进行了研究，具体包括：设计了弯曲疲劳试验专用的齿轮和齿条夹具，制订了试验方案，为疲劳试验的顺利开展提供了保障。
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH132.41

【参考文献】

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