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作者：闫春爱;李皓;韩新光;宋垚乐;
单位：武昌工学院智能制造学院;湖北工业大学农机工程研究设计院;
摘要：POM齿轮具有低噪音、耐磨损和自润滑性能等优点，其疲劳寿命问题被广泛关注。采用热粘弹-塑性本构模型描述POM材料特性，建立二维的POM-POM五齿有限元接触模型，并考虑齿轮补偿修形对啮合特性影响。基于BrownMiller-Morrow多轴疲劳寿命评价准则，对POM齿轮的接触疲劳寿命和弯曲疲劳寿命进行预测，对比分析修形方式、补偿修形参数和齿面摩擦系数对POM齿轮的接触疲劳和弯曲疲劳寿命影响。研究结果表明，相比于标准渐开线齿廓，补偿修形将齿轮啮合过程最大应力位于节线区域，且正应变幅值与剪应变幅值均小于标准齿轮的正应变幅值与剪应变幅值，可适当提升齿轮的接触疲劳寿命；通过对比典型去除材料修形、补偿修形和标准齿廓，齿廓修形均能提升齿轮疲劳寿命，其中补偿修形效果更显著。补偿修形指数对齿轮接触疲劳寿命更显著，但对弯曲疲劳寿命不显著。同时，随着补偿修形指数增大，齿轮啮合过程的最大正应变幅值、均值与最大剪应变幅值都逐渐减小，但补偿修形分段数的影响则相反。接触疲劳寿命与弯曲疲劳寿命会随着齿轮的摩擦系数增加而减小。
关键词：POM齿轮;;补偿修形;;多轴疲劳;;应力;;应变
基金资助：“智能制造”湖北省优势学科群基金项目（ZNZZ2024005）
