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    對斜齒輪工作運轉程度的流體型探索分析
    發布日期:2019-06-12 15:05:49    來源:    北京博成精密傳動公司
    對斜齒輪工作運轉程度的流體型探索分析
    軟件對斜齒輪的彎曲疲勞強度的研究是可行的。彎曲疲勞強度;彎曲應力;有限元分析;有限元模型中圖號TH13斜齒輪結構緊湊,具有較大的傳扭能力,是齒輪傳動中較為復雜的一種,廣泛應用于船舶、汽車、航空、電力、工程機械等眾多行業中,其工作性能對整個傳動系統有至關重要的影響。當前我國的斜齒輪研究如果仍采用標準所提供的數據,會有一定的風險,所以對國產斜齒輪進行疲勞強度研究是非常必要的。斜齒輪的彎曲疲勞強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力、壓應力和剪切應力,起主導作,齒根受拉一側危險截面處的應力應為彎曲拉應力和殘余壓應力的合成,如圖1所示。
    輪齒的彎曲折斷失效。彎曲疲勞的強度極限,輪齒產生斷裂。齒根過渡形式對輪齒彎曲強度的影響。在機械行業中,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度有關,決定提高具有重要的意義。齒輪的工作壽命與大彎曲應力值的n(n6)次方成反比,即彎曲應力略微減小,可使齒輪的工作壽命大大延長。在齒根過渡曲線處,形體發生突變,將會產生應力集中現象,所以漸開線齒輪的大彎曲應力總是發生在齒根過渡曲線處,這會直接影響齒輪壽命。大齒根彎曲應力值與齒根過渡曲線的形狀及其微分性質關系很大。進行齒輪的彎曲疲勞試驗,得出試驗齒輪的彎曲疲勞強度的數據利用冶金機械廠提供的斜齒輪試件,進行齒輪彎曲疲勞的試驗。試驗預采用雙齒脈動加載法。被試齒輪在所有試驗齒輪中隨機抽取,并保證同一應力水平的被試齒來自各個齒輪。在短壽命區采用四級恒得出每個應力水平對應的48個齒輪試驗的壽命,以擬合疲勞曲線傾斜段方程;在長壽命區采用應力升降法,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,當其中一個齒失效(以輪齒折斷或輪齒裂紋擴展致使試驗機聲音突變時的應力循環次數為失效壽命)時,試驗就停止。對于未失效齒來說,該壽命是中止試驗數據。這樣可以采用數值分布得出每次應力水平Si的失效密度函數,便于得出不同可靠度R下的應力Si與壽命Ni之間的關系。為充分利用試驗信息,數據處理中采用了平均順序法進行壽命分布檢驗。應用MATLAB軟件對試驗數據進行分析MATLAB是一種科學計算軟件,專門以矩陣的形式處理數據。利用MATLAB軟件,對試驗數據進行分析。MATLAB的語言特點MATLAB是美國MathWorks公司開發的大型數學計算應用軟件系統,它提供了強大的矩陣處理和繪圖功能,簡單易用,可信度高,靈活性好,因而在世界范圍內被科學工作者、工程師以及大學生和研究生廣泛使用,目前已經成為國際市場上科學研究和工程應用方面的主導軟件。掌握MATLAB并借助它解決理論與應用問題已經成為每一個從事科學研究和工程技術人員應該具備的技能。MATLAB給用戶帶來的是直觀,簡潔的程序開發環境。
    MATLAB系統的基本函數庫具有初等函數、初等矩陣和矩陣變換,包括線性代數方程組和矩陣特征值問題等數值線性代數、多項式運算和求根、數據分析和傅立葉變換以及某些特殊的矩陣函數和數學函數等眾多內容。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。應用MATLAB軟件分析試驗數據MATLAB提供了完整的數據分析與可視化能力,通過工具箱直接將數據導入到MATLAB的工作空間,利用MATLAB的強大靈活的手段進行快速而又準確的數據分析。這包括使用MATLAB提供的高級數學和可視化分析能力,在數據采集過程中或者采集完畢后,進行數據分析分析以及可視化工作。利用MATLAB軟件的強大功能,對試驗得出的數據進行分析,主要分析方法有對數分析法、對數正態分析法、兩參數分析法、三參數分析法,并將這些分析法分析得到的數據在MATLAB中利用它的繪圖功能在雙對數坐標下進行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提供了大量的內置函數,從而使試驗數據的分析更方便、更準確。
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