20MnCr5滲碳齒輪接觸疲勞試驗(yàn)研究.pdf

1、齒輪系統(tǒng)是機(jī)械傳動系統(tǒng)的重要組成部分，在風(fēng)電、航天、輪船、機(jī)器人等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。由于齒輪在工作中往往承受較大載荷，其承載性能優(yōu)劣嚴(yán)重影響整個(gè)傳動系統(tǒng)的正常運(yùn)作，齒輪疲勞失效問題逐漸引起人們的關(guān)注。齒輪疲勞性試驗(yàn)是了解齒輪承載能力的重要手段，也是齒輪產(chǎn)品設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。本文針對20MnCr5滲碳齒輪開展接觸疲勞試驗(yàn)研究，主要研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　?、倩诤掌澙碚?，先采用傳統(tǒng)解析公式對試驗(yàn)齒輪的齒面接觸應(yīng)力進(jìn)行了計(jì)算；在有

2、限元軟件中建立模型，實(shí)現(xiàn)了齒輪的接觸靜態(tài)分析，得到了齒輪在驅(qū)動載荷下的接觸應(yīng)力分布云圖，分析結(jié)果表明大、小齒輪接觸應(yīng)力值較大區(qū)域在齒輪節(jié)線附近，小齒輪最大等效應(yīng)力略大于大齒輪最大等效應(yīng)力。
　?、陔S機(jī)抽選20MnCr5齒輪試樣，在FZG功率流封閉試驗(yàn)臺上，采用成組法對其進(jìn)行了4個(gè)載荷等級下的疲勞試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明疲勞損傷出現(xiàn)在小齒輪單一輪齒或者少數(shù)輪齒的齒面節(jié)線附近、靠近齒根部位，大齒輪齒面無疲勞損傷，驗(yàn)證了有限元分析結(jié)果的正確性

3、。
　　③運(yùn)用概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)原理對試驗(yàn)所得疲勞壽命數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，按照對數(shù)正態(tài)分布、威布爾分布函數(shù)對定應(yīng)力水平下齒輪的接觸疲勞壽命的概率分布進(jìn)行擬合，并對擬合度進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果表明三參數(shù)威布爾分布具有較高的擬合精度。
　?、軐?0MnCr5材料齒輪的疲勞性能曲線進(jìn)行了擬合，從P-S-N曲線得99％可靠度時(shí)該齒輪的接觸疲勞極限為1512.7MPa，由 P-N曲線得到不同失效率下該齒輪的接觸疲勞壽命。
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