基于扩展有限元方法的齿牙疲劳断裂分析

基于扩展有限元方法的齿牙疲劳断裂分析

齿轮传动系统主要失效形式是齿牙疲劳断裂.本文作者基于周期性边界条件建立二维双齿模型.采用扩展有限元法(XFEM)对服役过程齿牙的疲劳行为进行分析,重点研究初始裂纹和载荷因素对齿牙疲劳断裂的影响.结果表明,当最大主应力处萌生取向为0°的裂纹时,齿牙疲劳寿命最短,而靠近齿根的裂纹相对安全.同时,评价疲劳载荷情况必须综合考虑载荷比、载荷幅和平均载荷值.进一步针对材料选材开展模拟研究,为齿轮的设计提供指导.模拟结果表明,材料常数C和抗拉强度是影响齿牙疲劳寿命的最重要参数....

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Veröffentlicht in:中国有色金属学报（英文版） 2019, Vol.29 (10), p.2099-2108
Hauptverfasser: 韦宇, 江勇
Format: Artikel
Sprache:chi
Online-Zugang:Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:齿轮传动系统主要失效形式是齿牙疲劳断裂.本文作者基于周期性边界条件建立二维双齿模型.采用扩展有限元法(XFEM)对服役过程齿牙的疲劳行为进行分析,重点研究初始裂纹和载荷因素对齿牙疲劳断裂的影响.结果表明,当最大主应力处萌生取向为0°的裂纹时,齿牙疲劳寿命最短,而靠近齿根的裂纹相对安全.同时,评价疲劳载荷情况必须综合考虑载荷比、载荷幅和平均载荷值.进一步针对材料选材开展模拟研究,为齿轮的设计提供指导.模拟结果表明,材料常数C和抗拉强度是影响齿牙疲劳寿命的最重要参数.
ISSN:1003-6326
DOI:10.1016/S1003-6326(19)65116-2