軟件對斜齒(chi)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國家標準所提供的數據,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(chi)輪嚙合傳動過程中(zhong),齒輪齒根(gen)的危(wei)險截面承受(shou)(shou)彎曲(qu)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)、壓(ya)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)和(he)剪切應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li),起主導(dao)作,齒根(gen)受(shou)(shou)拉(la)一側(ce)危(wei)險截面處(chu)的應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)應(ying)(ying)為彎曲(qu)拉(la)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)和(he)殘余壓(ya)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)的合成(cheng)。
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(de)(de)(de)工作壽(shou)命(ming)與(yu)最(zui)大彎(wan)曲(qu)(qu)(qu)(qu)應(ying)(ying)力(li)值(zhi)的(de)(de)(de)n(n6)次方成反比,即彎(wan)曲(qu)(qu)(qu)(qu)應(ying)(ying)力(li)略微(wei)減小(xiao),可使齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)的(de)(de)(de)工作壽(shou)命(ming)大大延長(chang)。在(zai)齒(chi)根過(guo)渡曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)處(chu)(chu),形(xing)體發生(sheng)(sheng)突變,將會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)力(li)集中現象(xiang),所(suo)以(yi)漸開線(xian)(xian)(xian)齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)的(de)(de)(de)最(zui)大彎(wan)曲(qu)(qu)(qu)(qu)應(ying)(ying)力(li)總是發生(sheng)(sheng)在(zai)齒(chi)根過(guo)渡曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)處(chu)(chu),這會(hui)直接影響齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)壽(shou)命(ming)。最(zui)大齒(chi)根彎(wan)曲(qu)(qu)(qu)(qu)應(ying)(ying)力(li)值(zhi)與(yu)齒(chi)根過(guo)渡曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)及其微(wei)分性質關系(xi)很大。進行齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)的(de)(de)(de)彎(wan)曲(qu)(qu)(qu)(qu)疲(pi)(pi)勞(lao)試(shi)驗(yan),得出試(shi)驗(yan)齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)的(de)(de)(de)彎(wan)曲(qu)(qu)(qu)(qu)疲(pi)(pi)勞(lao)強度的(de)(de)(de)數據(ju)利用(yong)冶金(jin)機(ji)械廠提供的(de)(de)(de)斜齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)試(shi)件(jian),進行齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)彎(wan)曲(qu)(qu)(qu)(qu)疲(pi)(pi)勞(lao)的(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)。試(shi)驗(yan)預采(cai)用(yong)雙齒(chi)脈(mo)動加載法(fa)。被試(shi)齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)在(zai)所(suo)有試(shi)驗(yan)齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)中隨機(ji)抽取(qu),并保(bao)證同一應(ying)(ying)力(li)水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)被試(shi)齒(chi)來自各個(ge)齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)。在(zai)短壽(shou)命(ming)區采(cai)用(yong)四級恒得出每個(ge)應(ying)(ying)力(li)水(shui)平(ping)對應(ying)(ying)的(de)(de)(de)48個(ge)齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)試(shi)驗(yan)的(de)(de)(de)壽(shou)命(ming),以(yi)擬合疲(pi)(pi)勞(lao)曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)傾斜段(duan)方程;在(zai)長(chang)壽(shou)命(ming)區采(cai)用(yong)應(ying)(ying)力(li)升降法(fa),以(yi)確定疲(pi)(pi)勞(lao)曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)水(shui)平(ping)段(duan)方程,從而獲得完整的(de)(de)(de)齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)彎(wan)曲(qu)(qu)(qu)(qu)疲(pi)(pi)勞(lao)曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)。
試(shi)(shi)驗(yan)因(yin)采(cai)用(yong)雙齒加載試(shi)(shi)驗(yan),當其中(zhong)一(yi)個齒失(shi)效(xiao)(以(yi)輪(lun)齒折斷或輪(lun)齒裂紋擴展致使試(shi)(shi)驗(yan)機(ji)聲音突變(bian)時的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力循環(huan)次數(shu)為失(shi)效(xiao)壽命)時,試(shi)(shi)驗(yan)就停止(zhi)。對(dui)于(yu)未失(shi)效(xiao)齒來說(shuo),該壽命是(shi)中(zhong)止(zhi)試(shi)(shi)驗(yan)數(shu)據。這(zhe)樣(yang)可以(yi)采(cai)用(yong)數(shu)值分(fen)布得出每次應(ying)力水平(ping)Si的(de)(de)(de)(de)(de)失(shi)效(xiao)密度函數(shu),便于(yu)得出不同可靠(kao)度R下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力Si與壽命Ni之間的(de)(de)(de)(de)(de)關系。為充(chong)分(fen)利用(yong)試(shi)(shi)驗(yan)信(xin)息,數(shu)據處理(li)(li)中(zhong)采(cai)用(yong)了(le)平(ping)均順序法進(jin)行壽命分(fen)布檢驗(yan)。應(ying)用(yong)MATLAB軟(ruan)(ruan)件對(dui)試(shi)(shi)驗(yan)數(shu)據進(jin)行分(fen)析MATLAB是(shi)一(yi)種科學(xue)計算軟(ruan)(ruan)件,專門以(yi)矩(ju)陣的(de)(de)(de)(de)(de)形式處理(li)(li)數(shu)據。利用(yong)MATLAB軟(ruan)(ruan)件,對(dui)試(shi)(shi)驗(yan)數(shu)據進(jin)行分(fen)析。MATLAB的(de)(de)(de)(de)(de)語(yu)言(yan)特(te)點MATLAB是(shi)美國MathWorks公(gong)司開發的(de)(de)(de)(de)(de)大型數(shu)學(xue)計算應(ying)用(yong)軟(ruan)(ruan)件系統,它提供了(le)強大的(de)(de)(de)(de)(de)矩(ju)陣處理(li)(li)和(he)繪圖功能,簡單易(yi)用(yong),可信(xin)度高,靈活性好,因(yin)而在世界范(fan)圍(wei)內被科學(xue)工作者、工程師以(yi)及(ji)大學(xue)生(sheng)和(he)研究(jiu)(jiu)生(sheng)廣泛(fan)使用(yong),目前已經成為國際市場(chang)上科學(xue)研究(jiu)(jiu)和(he)工程應(ying)用(yong)方面的(de)(de)(de)(de)(de)主導軟(ruan)(ruan)件。掌握MATLAB并借助它解決(jue)理(li)(li)論與應(ying)用(yong)問(wen)題已經成為每一(yi)個從事科學(xue)研究(jiu)(jiu)和(he)工程技術人員應(ying)該具備的(de)(de)(de)(de)(de)技能。MATLAB給用(yong)戶帶來的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)最(zui)直觀,最(zui)簡潔的(de)(de)(de)(de)(de)程序開發環(huan)境。
MATLAB系統的(de)(de)(de)(de)(de)基本函(han)(han)(han)數(shu)(shu)庫具(ju)(ju)有(you)初等函(han)(han)(han)數(shu)(shu)、初等矩陣和(he)矩陣變(bian)換,包括線(xian)(xian)(xian)(xian)性代數(shu)(shu)方(fang)(fang)程(cheng)組(zu)和(he)矩陣特征值問題等數(shu)(shu)值線(xian)(xian)(xian)(xian)性代數(shu)(shu)、多項式(shi)運算和(he)求根、數(shu)(shu)據(ju)(ju)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)和(he)傅(fu)立葉變(bian)換以及(ji)某些特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)矩陣函(han)(han)(han)數(shu)(shu)和(he)數(shu)(shu)學函(han)(han)(han)數(shu)(shu)等眾(zhong)多內容。另外,MATLAB具(ju)(ju)有(you)二維(wei)、三維(wei)曲(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)和(he)三維(wei)曲(qu)面繪圖功(gong)能(neng),使用方(fang)(fang)法(fa)(fa)十(shi)分(fen)(fen)(fen)(fen)方(fang)(fang)便(bian)。應用MATLAB軟(ruan)件(jian)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)試(shi)驗(yan)數(shu)(shu)據(ju)(ju)MATLAB提供(gong)了(le)(le)完整的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)與可視(shi)化能(neng)力,通過(guo)工(gong)具(ju)(ju)箱直接將(jiang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)導(dao)入到MATLAB的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)空間,利用MATLAB的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)大靈活的(de)(de)(de)(de)(de)手段進(jin)行快速而又準確(que)的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。這包括使用MATLAB提供(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)高級數(shu)(shu)學和(he)可視(shi)化分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)能(neng)力,在數(shu)(shu)據(ju)(ju)采(cai)集(ji)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)或者采(cai)集(ji)完畢后,進(jin)行數(shu)(shu)據(ju)(ju)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)以及(ji)可視(shi)化工(gong)作(zuo)。利用MATLAB軟(ruan)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)大功(gong)能(neng),對(dui)(dui)(dui)試(shi)驗(yan)得(de)出的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)進(jin)行分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi),主(zhu)要分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)方(fang)(fang)法(fa)(fa)有(you)對(dui)(dui)(dui)數(shu)(shu)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)法(fa)(fa)、對(dui)(dui)(dui)數(shu)(shu)正態(tai)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)法(fa)(fa)、兩參(can)(can)數(shu)(shu)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)法(fa)(fa)、三參(can)(can)數(shu)(shu)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)法(fa)(fa),并將(jiang)這些分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)法(fa)(fa)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)得(de)到的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)在MATLAB中(zhong)(zhong)利用它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)繪圖功(gong)能(neng)在雙對(dui)(dui)(dui)數(shu)(shu)坐標下進(jin)行最小二乘法(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)(xian)(xian)(xian)性擬合,得(de)到不同可靠度、不同置信度下的(de)(de)(de)(de)(de)R-S-N疲(pi)勞曲(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)。其中(zhong)(zhong),因(yin)為MATLAB提供(gong)了(le)(le)大量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)內置函(han)(han)(han)數(shu)(shu),從而使試(shi)驗(yan)數(shu)(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)更方(fang)(fang)便(bian)、更準確(que)。