基于修正LP理论的航空齿轮钢滚动接触疲劳寿命研究
赵新浩1
吴吉展2
刘国亮1
李嘉玮3
卢泽华2
1.中国航发中传机械有限公司,长沙 410200;中国航空发动机集团有限公司航空齿轮制造技术创新中心,长沙 4102002.中国航空发动机集团有限公司航空齿轮制造技术创新中心,长沙 410200;重庆大学 高端装备机械传动全国重点实验室,重庆 4000443.重庆大学 高端装备机械传动全国重点实验室,重庆 400044
摘要：[目的]接触疲劳是高速、重载服役工况下齿轮的主要失效形式,已成为限制航空装备朝着高可靠、长寿命、高功率密度方向发展的主要技术瓶颈.为探究齿轮接触疲劳寿命的定量预测,开展了相关工作.[方法]首先,制备了400余件9310航空齿轮钢滚动接触疲劳试件并进行了5 000余小时的接触疲劳试验,探究了接触应力、滑差率等服役工况及渗碳磨削、喷丸强化、微粒喷丸、滚磨光整等工艺创成的表面完整性状态对滚动接触疲劳寿命的影响;其次,采用多元线性回归方法对伦德伯格-帕尔姆格伦(Lundberg-Palmgren,LP)理论进行修正,形成了基于服役工况和表面完整性参数的LP滚动接触疲劳寿命预测公式.[结果]研究发现,当滑差率从10%提升至30%时,在接触应力为3 000 MPa的条件下,接触疲劳寿命从2.28×106 r下降52.6%至1.08×106 r;当二次喷丸工艺的强化效果较好时,接触应力为3 000 MPa、滑差率为20%时的寿命从渗碳磨削状态的1.52×106 r提升113.8%至3.25×106 r;考虑服役工况和表面完整性的LP接触疲劳寿命预测公式的预测结果误差控制在2倍分散带以内,能够满足工程应用的要求.
关键词：航空齿轮滚动接触疲劳服役工况表面完整性LP理论
分类号：TH114(机械学（机械设计基础理论）)
资助基金：航空科学基金(2024M0700Q9001)中国航空发动机集团航空齿轮制造技术创新中心开放基金项目(AGMTIC-KFKT-202406)
论文发表日期：2026-01-15
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：13( 142-154 )
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