基于加长悬臂梁模型的裂纹齿轮时变啮合刚度计算方法
刘宗尧1
王雨彤2
李佳宝2
冯伟1
刘保国1
1.河南工业大学 河南省超硬磨料磨削装备重点实验室,郑州 450001;河南工业大学 机电工程学院,郑州 4500012.河南工业大学 机电工程学院,郑州 450001
摘要：[目的]在基于势能法计算时变啮合刚度时,传统悬臂梁模型的长度和位置通常固定不变,忽略了裂纹扩展导致的悬臂梁根部位置发生变化的情况,为啮合刚度的准确获取带来较大误差.针对以上问题,考虑裂纹扩展导致齿轮悬臂梁模型长度增加的情况,提出基于加长悬臂梁模型的裂纹齿轮时变啮合刚度计算方法.[方法]依据提出方法,计算了由于齿根裂纹扩展而减小的齿轮有效截面惯性矩和有效承载面积;在此基础上,根据裂纹长度划分不同裂纹阶段,计算了不同裂纹阶段下的齿轮时变啮合刚度;最后,通过建立齿轮啮合的有限元模型,对提出方法进行了验证.[结果]结果表明,相比传统悬臂梁模型,提出方法由于考虑了裂纹扩展部分的势能,在相同条件下计算得到的啮合刚度值更贴近有限元模型结果,验证了提出方法的有效性和准确性.
关键词：势能法齿根裂纹时变啮合刚度有限元模型
分类号：TH17(机械运行与维修)
资助基金：国家自然科学基金(52005156)河南省超硬磨料磨削装备重点实验室开放课题(JDKFJJ2022007)
论文发表日期：2025-11-15
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）
页数：7( 42-48 )
英文信息