齿面几何结构对面齿轮弯曲疲劳寿命的影响
严宏志
温广旭
黎超
周腾飞
1.中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室,湖南长沙410083;中南大学机 电工程学院, 湖南长沙4100832.中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室,湖南长沙410083;中南大学机 电工程学院, 湖南长沙4100833.中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室,湖南长沙410083;中南大学机 电工程学院, 湖南长沙4100834.中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室,湖南长沙410083;中南大学机 电工程学院, 湖南长沙410083
摘要：基于坐标变换和啮合原理推导出面齿轮齿面方程,建立不同齿面参数(压力角、模数)的面齿轮传动有限元模型,分析了齿面参数对齿根弯曲应力、接触面积的影响以及弯曲应力沿齿高方向、齿宽方向的分布规律.面向磨齿及铣齿齿面粗糙度,根据修正的局部应力应变法计算了不同齿面粗糙度下的疲劳裂纹生成寿命,利用损伤容限设计法对疲劳裂纹扩展寿命进行了预测.研究结果表明,压力角对齿面弯曲疲劳寿命影响明显,尤其是对裂纹扩展寿命影响较大,增大压力角有助于提高齿面弯曲疲劳综合寿命;此外,磨削齿面较铣削齿面有利于提高齿面弯曲疲劳寿命.研究内容可为面齿轮抗疲劳设计提供依据.
关键词：面齿轮弯曲应力裂纹生成裂纹扩展
资助基金：国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2011CB706806)教育部博士点专项科研基金(20120162110004)
论文发表日期：2015-01-01
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
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