机械传动2022，Vol.46Issue(2) ：1-6.DOI:10.16578/j.issn.1004.2539.2022.02.001

基于疲劳试验与数值分析方法的齿根裂纹扩展规律及寿命预测研究

Research on the Rule and Life Prediction of Tooth Root Crack Propagation based on Fatigue Experiment and Numerical Analysis Method

张眸青 方实年 蒲春雷 韩洪征 马辉 王明涛 李旭
机械传动2022，Vol.46Issue(2) ：1-6.DOI:10.16578/j.issn.1004.2539.2022.02.001
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基于疲劳试验与数值分析方法的齿根裂纹扩展规律及寿命预测研究

Research on the Rule and Life Prediction of Tooth Root Crack Propagation based on Fatigue Experiment and Numerical Analysis Method

张眸青 1方实年 2蒲春雷 2韩洪征 3马辉 4王明涛 5李旭6
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作者信息

  • 1. 东北大学 材料科学与工程学院,辽宁 沈阳 110819
  • 2. 中冶华天工程技术有限公司,江苏 南京 210019
  • 3. 东北大学 机械工程与自动化学院,辽宁 沈阳 110819
  • 4. 东北大学 机械工程与自动化学院,辽宁 沈阳 110819;东北大学 航空动力装备振动及控制教育部重点实验室,辽宁 沈阳 110819
  • 5. 东北大学 材料科学与工程学院材料各向异性与织构教育部重点实验室,辽宁 沈阳 110819
  • 6. 东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁 沈阳 110819
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摘要

通过疲劳试验机对带有齿根裂纹故障的变位直齿轮进行疲劳试验,得到齿根裂纹扩展规律:齿根裂纹相对于齿根方向更易于沿着齿宽方向扩展,扩展速率呈现先慢后快的趋势.采用FRANC3D仿真模拟软件,对设置了相同初始裂纹的变位直齿轮齿根裂纹进行了自动扩展分析研究,确定了裂纹扩展方向及路径.通过对比,模拟结果与试验结果是相吻合的,表明构造的仿真模型得到了疲劳试验的验证,证明了结论的可靠性.通过对齿根裂纹扩展路径及方向的研究,可以为齿轮的设计和制造提供可靠依据.在此基础上,探讨了裂纹扩展寿命的相关问题.

关键词

变位直齿轮/齿根/裂纹扩展/疲劳试验/数值模拟/疲劳寿命

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基金项目

国家自然科学基金(51634002)

中央高校基本科研业务专项(N180708009)

出版年

2022
机械传动
郑州机械研究所 中国机械通用零部件工业会齿轮分会 中国机械工程学会

机械传动

CSTPCD北大核心
影响因子：0.534
ISSN：1004-2539
被引量2
参考文献量9
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