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机械强度2024年第03期:考虑界面摩擦效应的齿轮齿面断裂风险预测研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:职彦锋;王晓鹏;曹志刚;管洪杰;余飞鹏;范瑞丽;李海霞;万少雄;

单位:郑州机械研究所有限公司;郑州航空工业管理学院;

摘要:在循环载荷作用下,齿轮齿面断裂是裂纹源萌生于次表层位置发生的一种疲劳断裂失效形式,该失效模式与轮齿内部位置点的局部材料强度和局部应力状态密切相关。基于接触理论及弹性力学基础理论,建立含界面摩擦的轮齿内场应力和含硬度梯度的应力强度计算数学模型,开展齿轮齿面断裂风险预测研究。结果表明,计算最大应力风险位置发生在齿面下一定深度位置,与齿面断裂疲劳源表征位置基本一致。随着摩擦因数的增加,轮齿内部安全系数降低,表明界面润滑不良易引起轮齿内部裂纹加速萌生而造成齿面断裂疲劳失效。提出的齿面断裂风险预测模型为抗齿轮齿面断裂设计制造提供基础技术性保障和支撑。

关键词:齿轮;;齿面断裂;;摩擦效应;;风险分析

基金资助:河南省科技攻关项目(222102220110)资助~~