齿轮齿根应力与轮齿变形计算新方法的再研究

对齿轮齿根应力与轮齿变形计算新方法作了一些补充说明，对其中的应力齿形系数与挠度齿形系数的回归公式作了改进和补充，对回归模型的探索方法作了说明，并进一步分析了ＩＳＯ６３３６中齿根应力与轮齿变形计算中有关问题。     

基于应力测试技术的重型车变速器齿轮失效研究

针对某重型车变速器齿轮的失效问题,利用应力测试技术对易产生弯曲疲劳失效的齿轮进行了应力测试,并通过与有限元计算结果的比较,论述了有限元计算结果的局限性。根据测试结果,从齿根过渡圆角和基节偏差的角度分析了变速器齿轮的失效原因,提出了增大主动齿轮刀具刀顶圆角半径及对基节误差进行控制的改进措施,并通过台架试验进行了验证。     

曲轴疲劳寿命分析及验证

采用FEMFAT疲劳仿真软件,结合曲轴材料、表面加工工艺、应力循环特征等各方面因素,综合分析后得出曲轴的疲劳寿命及安全系数。应用曲轴疲劳试验机,通过升降法获取6对有效数据分析曲轴的疲劳极限和安全系数。对比仿真与台架试验计算数据及结果,找寻曲轴发生应力集中的部位,对仿真及试验结果进行安全系数评估,分析影响曲轴寿命的因素,最终得出2种试验方法所得试验结果均满足安全要求。     

宿淮京杭运河特大桥管节点的疲劳性能研究

工程中常用的评价管节点疲劳寿命的方法是使用S-N曲线.当管节点承受疲劳荷载作用的时候,可以通过数值方法得到沿着焊缝处的热点应力幅的大小.采用有限元软件ANSYS计算了宿淮铁路京杭运河特大桥的H3横撑T形管节点在轴向力、平面内弯矩以及平面外弯矩作用下的热点应力,根据相关计算方法得出节点处应力集中系数以及支管和弦管应力集中系数的分布,通过计算发现,最大应力集中系数出现在支管,说明在疲劳荷载作用下,支管会先破坏.然后通过S-N曲线,可以预测此节点在破坏前可以承受疲劳载荷的循环次数.     

复杂应力场下焊接接头疲劳寿命评估的热点应力法

为了研究复杂应力场对焊接接头疲劳寿命的影响规律,针对不同倾角(θ=0°,15°,30°,45°)全熔透承载角焊缝十字形焊接接头,进行了轴向拉伸疲劳试验和有限元数值模拟。采用线性外推法、二次外推法和1mm法来计算焊趾处的热点应力,通过有限元网格敏感性分析确定合适的网格尺寸,得到了热点正应力和热点剪应力集中系数随倾角的变化规律。分别基于等效应力法、相互作用方程法和双参数临界面法对焊接接头的疲劳寿命进行评估,并与试验结果进行对比。结果表明:当最小网格尺寸分别小于0.1t和0.03t时,外推法和1mm法可以忽略其对热点应力的影响;热点剪应力集中系数普遍大于热点正应力集中系数;随着焊缝倾角的增大,疲劳寿命越来越大,15°,30°和45°倾角的疲劳寿命试验结果分别是0°倾角的1.26,1.52和2.38倍;当焊缝倾角为30°和45°时,相互作用方程法和双参数临界面法预测的疲劳寿命误差较大且偏于危险,而等效应力法预测的疲劳寿命与试验值吻合较好且偏于安全,因此推荐采用线性外推法计算热点应力,用等效应力法来预测复杂应力场下焊接接头的疲劳寿命。     

提高载货汽车渗碳齿轮疲劳寿命的工艺措施

齿轮的失效形态，主要是齿根的弯曲疲劳折断和齿面的接触疲劳剥落两大类。提高疲劳寿命的最有效的工艺措施是喷丸强化工艺。阐述了有关的工艺方法及改善效果。     

平地机后桥齿轮的有限元仿真与失效分析

利用Pro/E软件构建了PY160平地机后桥齿轮的精确模型,并进行装配.将简化后的装配模型导入ANSYS软件中,建立起非线性接触分析的有限元模型.通过有限元分析,得出后桥输出齿轮齿根最大弯曲应力、轮齿最大接触应力和轮齿在多个啮合位置的应力分布云图,在此基础上对齿轮失效原因进行分析,结果可为齿轮的寿命预估提供参考.     

曲轴齿轮静动载复合工况下弯曲应力及安全系数的计算

过盈装配的柴油机曲轴齿轮,其齿根部除承受工作应力外,还要叠加原始过盈装配应力。工作应力载荷源包括来自喷油泵、配气机构的脉动冲击载荷以及来自水泵、机油泵、发电机的持续载荷。通过对曲轴齿轮静、动载复合工况下齿根承载应力的综合计算,确定了该齿轮零件的弯曲疲劳强度安全系数,为柴油机曲轴齿轮的工程设计提供通用的设计思路及计算依据。     

多孔混凝土疲劳性能的研究

多孔混凝土作为路面的基层,和面层一起受到车辆荷载和温度的反复作用,结构设计中需考虑其疲劳性能。通过室内小梁弯拉疲劳试验,分析疲劳寿命试验数据的概率分布,得出多孔混凝土疲劳寿命服从双参数威布尔分布,以此建立了不同应力水平和等效应力水平下两种形式的疲劳方程;分析了疲劳寿命变异性的影响因素及减小变异性的相应措施,比较得出其疲劳性能优于半刚性基层材料。利用得出的疲劳方程,建立了以多孔混凝土作为水泥混凝土路面下面层荷载应力计算的疲劳应力系数,以及作为沥青路面基层时,进行层底弯拉应力验算的弯拉强度结构系数,可用于路面结构计算。     

微型车一挡齿轮断齿分析

针对某微型车变速器一挡齿轮在运行9100～9600kma,l发生断裂的问题,对断裂齿轮进行了断口观察及其化学成分、表面硬度、心部硬度和金相组织的检验。结果表明,一挡齿轮断裂为疲劳断裂,疲劳源位于齿根处,此处表面残留着较深切削刀痕,并不断扩展,因而引起交变弯曲疲劳断裂。采用改进一挡齿轮结构设计、机械加工过程中保证一挡齿轮齿根处质量等措施能预防齿轮发生断裂。     

转向器齿轮齿条传动副的几何和啮合计算

齿轮齿条式转向器中的齿轮齿数仅有5～8个齿，按标准齿轮或简单变位齿轮的几何计算方法设计齿轮和齿争，无法使其重合度达到1.0.文章介绍了运用虚拟齿轮及当量齿轮的方法计算重合度，并通过大量计算得到参数选择表，方便设计师的查阅使用。阐述了齿轮齿顶圆齿厚计算方法、齿条齿根圆角及齿务齿根过渡曲线干涉验算方法。表明通过合理选择变位系数、齿顶高及齿根高，可以确保齿轮和齿顶圆齿厚达到0．3—0．5个模数，重合度达到1．0。并给出计算实例：     

强化喷丸对渗碳齿轮表面接触疲劳裂纹形成与扩展的影响

导致渗碳齿轮接触疲劳裂纹形成与扩展的动力参数是齿轮次表面所受的最大切应力τmax与其表面硬度的比值,减小该比值可延缓齿轮表面接触疲劳裂纹形成与扩展过程,提高齿轮疲劳寿命.分析了强化喷丸工艺对渗碳齿轮次表面所受τmax和表面硬度的影响,通过强力喷丸引入的冷作硬化可使渗碳齿轮表面硬度明显提高;引入的高残余压应力可使渗碳件次表面所受的τmax显著减小.试验表明,齿轮渗碳后再按最佳工艺进行强化喷丸后,可显著提高齿轮表面的疲劳强度.     

齿轮齿根表面残余应力X射线测定的探讨

一、原有的X射线应力测定法在齿根应力测定中的问题 X射线应力分析,是目前所有残余应力测定法中最好的无损测定方法。但由于齿轮的几何形状,使汽车齿轮等模数较小的齿轮齿根的横向(与齿沟垂直方向)残余应力测定受到限制。现在我们来具体地分析一下其受到限制的原因是什么。     

基于健康监测数据的斜拉桥索梁锚固区焊缝疲劳萌生寿命预测

针对斜拉桥在通车运营不久就萌生疲劳裂纹的现象，以苏通长江大桥为工程背景，在建立焊接细节精细化有限元模型、分析焊接细节缺口应力集中系数和疲劳缺口系数的基础上，基于健康监测实测数据和局部应力应变法理论对索梁锚固区焊接细节处的疲劳裂纹萌生寿命进行预测。考虑到索梁锚固区焊接细节存在高值残余应力，分析了焊接残余应力对焊接细节疲劳裂纹萌生寿命的影响。研究结果表明，与下锚固板相连外腹板焊趾处的疲劳裂纹萌生寿命短于与上锚固板相连外腹板焊趾处的疲劳裂纹萌生寿命；焊接残余应力对疲劳裂纹萌生寿命的影响较大；考虑残余应力的疲劳裂纹萌生寿命较不计残余应力的疲劳裂纹萌生寿命下降60%左右。     

基于实测载荷谱的副车架疲劳寿命估算方法

为准确预测某副车架疲劳寿命,对其进行三维建模与有限元分析,获得其结构应力分布,并确定副车架的疲劳损伤热点;试验场条件下测取副车架的应变载荷,通过频谱分析与低通滤波等计算副车架结构各测点的最大主应力,利用雨流计数法编制副车架载荷谱;利用局部应力应变法与Miner准则进行应力集中修正,完成副车架的疲劳寿命预估。估算得出该副车架试验场预期寿命为9 120 h。     

齿轮强度的有限元分析

本文采用有限元方法计算了齿轮轮齿应力,得出其应力分布规律,与传统计算方法相比较,从另一角度为齿轮强度计算提供了一种更加精确的方法。     

高弯曲承载能力齿轮过渡曲线及齿形参数研究

研究齿形参数及齿根过渡曲线加工方式对提高齿轮弯曲承载能力具有十分重要的意义。文章以提高齿轮弯曲承载能力为目的,从齿轮刀具加工参数设计入手,分别考虑四种过渡曲线,建立齿根过渡曲线模型,通过折截面法探究四种过渡曲线下高弯曲承载能力齿轮的压力角及齿高系数的最优解,进而分析压力角、齿高系数对齿根弯曲承载能力的影响,并通过有限元分析对理论结果进行验证。研究表明:标准齿轮下,齿轮型过渡曲线加工的齿轮弯曲承载能力要优于齿条型过渡曲线加工的齿轮,齿高系数、压力角等齿形系数发生变化时,选取适当的过渡曲线,有利于提高齿根的弯曲承载能力。     

渗碳齿轮的喷丸强化机理

本文就喷丸处理对汽车渗碳齿轮疲劳寿命的影响进行了研究，分析了喷丸处理对渗碳组织，残余应力、疲劳残纹的形成及扩展规律的影响。     

钢管混凝土K型节点应力集中系数分析

在管节点疲劳破坏的研究中,应力集中系数是评价其疲劳寿命的重要参数之一。应力集中系数一般通过实验及精细的有限元模型得到,本文利用精细的有限元模型计算得到。运用有限元软件ANSYS对K型空心钢管,钢管混凝土节点进行计算,研究节点在支管轴压,主管轴压,共同作用下对钢管混凝土节点及其应力集中系数大小与分布的影响。     

柴油机齿轮室结构强度与疲劳特性虚拟预测研究

应力分布与疲劳特性研究是评价柴油机齿轮室结构设计合理性的关键因素,CAE技术已经成为解决该问题的重要手段。采用软件CATIA建立齿轮室装配体三维模型,并对齿轮室模型进行Hyper Mesh前处理;采用软件Abaqus对齿轮室进行有限元分析,分析获得齿轮室的模态结果与应力分布;采用疲劳软件Femfat进行结构安全系数计算,验证齿轮室结构的设计可靠性。研究结果表明,基于CAE技术的应力分布及疲劳特性研究能够快速有效的实现齿轮室设计合理性分析,对于其结构可靠性控制与未来开发具有一定的应用指导价值。