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對斜齒輪工作運轉(zhuǎn)程度的流體型探索分析
軟件對斜齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度的研究是可行的。彎曲疲勞強(qiáng)度;彎曲應(yīng)力;有限元分析;有限元模型中圖號TH13斜齒輪結(jié)構(gòu)緊湊,具有較大的傳扭能力,是齒輪傳動中較為復(fù)雜的一種,廣泛應(yīng)用于船舶、汽車、航空、電力、工程機(jī)械等眾多行業(yè)中,其工作性能對整個傳動系統(tǒng)有至關(guān)重要的影響。
發(fā)布日期:2018 - 07 - 17 00:00:00

軟件對斜齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度的研究是可行的。彎曲疲勞強(qiáng)度;彎曲應(yīng)力;有限元分析;有限元模型中圖號TH13斜齒輪結(jié)構(gòu)緊湊,具有較大的傳扭能力,是齒輪傳動中較為復(fù)雜的一種,廣泛應(yīng)用于船舶、汽車、航空、電力、工程機(jī)械等眾多行業(yè)中,其工作性能對整個傳動系統(tǒng)有至關(guān)重要的影響。當(dāng)前我國的斜齒輪研究如果仍采用國家標(biāo)準(zhǔn)所提供的數(shù)據(jù),會有一定的風(fēng)險,所以對國產(chǎn)斜齒輪進(jìn)行疲勞強(qiáng)度研究是非常必要的。斜齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度在齒輪嚙合傳動過程中,齒輪齒根的危險截面承受彎曲應(yīng)力、壓應(yīng)力和剪切應(yīng)力,起主導(dǎo)作,齒根受拉一側(cè)危險截面處的應(yīng)力應(yīng)為彎曲拉應(yīng)力和殘余壓應(yīng)力的合成。


輪齒的彎曲折斷失效。彎曲疲勞的強(qiáng)度極限,輪齒產(chǎn)生斷裂。齒根過渡形式對輪齒彎曲強(qiáng)度的影響。在機(jī)械行業(yè)中,大量使用漸開線齒輪來傳遞運動和動力,而齒輪工作壽命又與其彎曲疲勞強(qiáng)度有關(guān),決定提高具有重要的意義。齒輪的工作壽命與最大彎曲應(yīng)力值的n(n6)次方成反比,即彎曲應(yīng)力略微減小,可使齒輪的工作壽命大大延長。在齒根過渡曲線處,形體發(fā)生突變,將會產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象,所以漸開線齒輪的最大彎曲應(yīng)力總是發(fā)生在齒根過渡曲線處,這會直接影響齒輪壽命。最大齒根彎曲應(yīng)力值與齒根過渡曲線的形狀及其微分性質(zhì)關(guān)系很大。進(jìn)行齒輪的彎曲疲勞試驗,得出試驗齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度的數(shù)據(jù)利用冶金機(jī)械廠提供的斜齒輪試件,進(jìn)行齒輪彎曲疲勞的試驗。試驗預(yù)采用雙齒脈動加載法。被試齒輪在所有試驗齒輪中隨機(jī)抽取,并保證同一應(yīng)力水平的被試齒來自各個齒輪。在短壽命區(qū)采用四級恒得出每個應(yīng)力水平對應(yīng)的48個齒輪試驗的壽命,以擬合疲勞曲線傾斜段方程;在長壽命區(qū)采用應(yīng)力升降法,以確定疲勞曲線水平段方程,從而獲得完整的齒輪彎曲疲勞曲線。


試驗因采用雙齒加載試驗,當(dāng)其中一個齒失效(以輪齒折斷或輪齒裂紋擴(kuò)展致使試驗機(jī)聲音突變時的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為失效壽命)時,試驗就停止。對于未失效齒來說,該壽命是中止試驗數(shù)據(jù)。這樣可以采用數(shù)值分布得出每次應(yīng)力水平Si的失效密度函數(shù),便于得出不同可靠度R下的應(yīng)力Si與壽命Ni之間的關(guān)系。為充分利用試驗信息,數(shù)據(jù)處理中采用了平均順序法進(jìn)行壽命分布檢驗。應(yīng)用MATLAB軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析MATLAB是一種科學(xué)計算軟件,專門以矩陣的形式處理數(shù)據(jù)。利用MATLAB軟件,對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。MATLAB的語言特點MATLAB是美國MathWorks公司開發(fā)的大型數(shù)學(xué)計算應(yīng)用軟件系統(tǒng),它提供了強(qiáng)大的矩陣處理和繪圖功能,簡單易用,可信度高,靈活性好,因而在世界范圍內(nèi)被科學(xué)工作者、工程師以及大學(xué)生和研究生廣泛使用,目前已經(jīng)成為國際市場上科學(xué)研究和工程應(yīng)用方面的主導(dǎo)軟件。掌握MATLAB并借助它解決理論與應(yīng)用問題已經(jīng)成為每一個從事科學(xué)研究和工程技術(shù)人員應(yīng)該具備的技能。MATLAB給用戶帶來的是最直觀,最簡潔的程序開發(fā)環(huán)境。


MATLAB系統(tǒng)的基本函數(shù)庫具有初等函數(shù)、初等矩陣和矩陣變換,包括線性代數(shù)方程組和矩陣特征值問題等數(shù)值線性代數(shù)、多項式運算和求根、數(shù)據(jù)分析和傅立葉變換以及某些特殊的矩陣函數(shù)和數(shù)學(xué)函數(shù)等眾多內(nèi)容。另外,MATLAB具有二維、三維曲線和三維曲面繪圖功能,使用方法十分方便。應(yīng)用MATLAB軟件分析試驗數(shù)據(jù)MATLAB提供了完整的數(shù)據(jù)分析與可視化能力,通過工具箱直接將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到MATLAB的工作空間,利用MATLAB的強(qiáng)大靈活的手段進(jìn)行快速而又準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析。這包括使用MATLAB提供的高級數(shù)學(xué)和可視化分析能力,在數(shù)據(jù)采集過程中或者采集完畢后,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析分析以及可視化工作。利用MATLAB軟件的強(qiáng)大功能,對試驗得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,主要分析方法有對數(shù)分析法、對數(shù)正態(tài)分析法、兩參數(shù)分析法、三參數(shù)分析法,并將這些分析法分析得到的數(shù)據(jù)在MATLAB中利用它的繪圖功能在雙對數(shù)坐標(biāo)下進(jìn)行最小二乘法的線性擬合,得到不同可靠度、不同置信度下的R-S-N疲勞曲線。其中,因為MATLAB提供了大量的內(nèi)置函數(shù),從而使試驗數(shù)據(jù)的分析更方便、更準(zhǔn)確。

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