考虑齿间载荷分布的齿轮弯曲疲劳寿命估算.pdf

节选段落一：
在齿轮疲劳载荷谱测试 中，轮齿承受
的载荷一般是根据传递的转矩所计算的，但是由于直齿圆柱齿
轮在连续运转中，重合度一般大于 1。在不同的运行时刻分配
到齿轮轮齿上的载荷是不同的。而且载荷信号的采集频率往往
小于轮齿的转动频率。信号采集的时间间隔太大，很难考虑到
齿轮实际传动中各啮合点的齿间载荷分布关系。因此，为了
可能接近实际工况，考虑从齿根到齿顶的啮合循环过程，在不
同的啮合点位置I1处轮齿承担的载荷可由载荷分配系数x 来
确定。对于不修缘、无误差的直齿轮传动，其载荷沿啮合线的分
布如图 1b所示，近似计算式为[2】；
n≤r<厂月。


节选段落二：
因此为反映轮齿真
实的受力分布，在原始载荷序列的每个信号采集点上进行载荷
沿啮合线分布插值，如图 1c所示，将n点扩展为ABB D DE共 6
点}同时为减少数据的存储空问，节省计算 时间，进一步将
ABB D DE所示的齿问载荷分布简化为AaE所示的峰值分布，
修正后的载荷序列如图 1a中实线所示。从 图 la中可以发现原
始信号中的非拐点成为一个新的拐点参与循环计数，新生成的
峰值分布起到了连接信号、减缓载荷信号突然跳跃的作用。载
荷序列修正的流程简图如图 2所示。


节选段落三：
这是由于对原始载荷信号进行齿
间载荷分布插值修正后，原始载荷序列中的非拐点也参与了雨
流计数循环，改变了载荷均、幅值的计数结果}同时降低了原始
谷值信号的大小，增大了雨流计数过程 中组成循环的峰、谷值
信号间的跨度，组成了许多新的有效循环参与载荷谱的编制。
：
毫一
一
一
一
：
l一
-
：
一
图3 原始载荷一时间序列
图4 修正后的载荷 一时间序列
2 齿轮弯曲疲劳有限元分析
由于三维有限元分析更能反映齿轮的实际情况 ．利用有限
元软件分析了变速箱 3挡齿轮的齿根弯曲应力，根据危险点的
Von Mises应力将齿轮载荷谱转化为应力谱 ，计算齿轮的弯曲
疲劳。