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硬齿面齿轮齿根裂纹扩展特性与剩余寿命研究

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为了研究齿根裂纹对硬齿面齿轮疲劳寿命的影响,以某渐开线硬齿面齿轮为研究对象,基于断裂力学方法和疲劳裂纹扩展理论,分析研究了齿轮齿根疲劳裂纹扩展机制;建立了考虑载荷大小、初始裂纹大小以及初始裂纹位置等因素影响的硬齿面齿轮齿根裂纹扩展剩余寿命分析模型,研究了齿根裂纹不同扩展阶段的应力强度因子演变规律与裂纹扩展机制;根据某渐开线硬齿面齿轮副弯曲疲劳试验数据,对所建计算模型进行了分析与验证,证明了模型的准确性.结果表明,与Ⅱ型裂纹、Ⅲ型裂纹相比,Ⅰ型裂纹应力强度因子最大,从齿面到裂纹深度方向,其值逐渐减小;随载荷、裂纹长度、裂纹宽度以及初始裂纹距齿宽中心位置的距离等因素的增大,裂纹扩展剩余寿命都随之减小.
Study on the Root Crack Propagation Characteristics and Residual Life of Case-hardened Gears

Case-hardened gearRoot crackStress intensity factorResidual life

吴鲁纪、杨世豪、杨林杰、李优华

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郑州机械研究所有限公司,河南郑州 450001

同济大学机械与能源工程学院,上海 201804

中原工学院机电学院,河南郑州 451191

硬齿面齿轮 齿根裂纹 应力强度因子 剩余寿命

国家重点研发计划

2020YFB2008100

2023

10.16578/j.issn.1004.2539.2023.11.001

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
年,卷(期)：2023.47(11)
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