基于点蚀失效数滚机床齿轮箱齿轮接触疲劳寿命估算及可靠性研究

发布时间：2024-03-08 03:50

　　数滚机床作为生产机械智能设备零部件的重要加工器械,它的传动精密度可靠性决定了零件满足加工精度要求的关键因素,因此,关于数滚机床齿轮箱齿轮传动系统的研究受到了许多研究者的极大关注。针对数滚机床齿轮的接触疲劳问题,本文以数滚机床齿轮箱第三级直齿轮为研究对象,基于有限元动力学、疲劳寿命分析理论、可靠度理论等,对数滚机床齿轮箱关键齿轮进行了结构分析。利用ABAQUS求解的齿面的接触疲劳应力结合累计损伤理论求解了在不同载荷作用下三种不同估算方法的疲劳寿命数值,同时对齿面点蚀故障进行了仿真模拟,分析了齿面疲劳点蚀对齿轮可靠度的影响,利用齿轮负载强度测试平台对数滚机床齿轮箱齿轮进行了接触疲劳寿命试验,将试验结果分析计算得到S—N曲线,并与应力寿命估算结果进行对比分析,获得更加适合数滚机床齿轮箱齿轮疲劳寿命估算模型。主要结论如下:(1)利用ABAQUS软件结合三维建模软件Solidworks对齿轮齿面进行接触疲劳强度有限元分析。经过ABAQUS软件的后处理模块求得变载荷下的齿面最大接触应力及最大应力随时间历程变化曲线,并与传统理论计算结果分析对比,印证了动力学仿真结果的可靠性。(2)依据齿轮疲劳寿命的...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1YG-3612机床齿轮箱实物图

第一章绪论2所以并不能满足实际企业需要。一些学者基于有限元仿真软件来计算齿轮的疲劳寿命，由于影响齿轮接触疲劳寿命的介质变量复杂，控制单一变量并结合理论知识估算出的结果与实际疲劳寿命存在较大误差。本文依据数滚机床齿轮箱齿轮的接触疲劳破坏形式对齿轮进行了模拟工况下试验研究，此外利用计....

图1.2YG-3612型数滚机床

第一章绪论3齿轮箱的外壳是有机床整体铸件材料构成，三个转速联轴器上的挂轮是渐开线直齿圆柱齿轮。由电机提供的初始转速带动挂轮转动，在多级挂轮传动比传输轴所需不同的转速。齿轮的润滑为外油润滑，公司采用长城抗磨润滑油，执行标准为GB11118.1-2011。通过输油管传输滴落在齿轮上，....

图1.3几种常见的齿轮失效形式

第一章绪论5性流动而造成齿面的塑性变形。塑性变形一般区分为碾击、压痕、齿体塑性变形三种类型。图1.3几种常见的齿轮失效形式1.3.2齿轮疲劳寿命估算方法齿轮经过几百年的漫长发展，已经成为了一种高度成熟的标准件。但因为疲劳机理尚未形成统一定理，齿轮疲劳寿命及可靠度分析估算方法目前没....

图2.1齿轮接触问题约束

以及齿轮材料属性、约束条件、增减分析步、边界条件等条件的不确定性，成为分析齿轮接触问题存在的难点之一；另一难点，几乎所有的齿轮接触问题都涉及到摩擦问题，由于计算时摩擦模型都是具有非线性特点，使得齿轮传动接触问题分析收敛时成为了另一难点。假设A、B两齿轮发生接触，通常称齿数较大刚度....

本文编号：3921963