[發明專利]一種基于缺陷建模的傳動齒輪疲勞壽命評估方法

無效

• 申請號: 201310651309.2
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103616179A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 余清
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 劉小萍

技術領域

本發明涉及帶齒根裂紋傳動齒輪的疲勞壽命評估方法，具體是一種基于缺陷建模的傳動齒輪疲勞壽命評估方法。

背景技術

傳動齒輪再制造過程中，由于齒輪表面輪廓復雜，利用現有表面修復技術，不能滿足其修復需求，因此齒輪在再造的關鍵是對齒輪回收件可重用性進行評價，通過無損檢測篩選出剩余壽命大于一個工作周期的回收件，進行再制造工藝處理。

在實際中，再制造工程的無損檢測技術只能通過檢測獲得缺陷的分布情況及幾何特征參數，并不能直接估算出齒輪回收件的剩余壽命，當前主要的處理方法就是對經過無損檢測檢出存在缺陷的回收件統一進行報廢處理，評定標準過于粗糙，造成大量浪費。

為了解決上述問題，通過需要采用疲勞壽命評估方法對齒輪回收件進行疲勞壽命評估，目前主要有傳統的疲勞壽命分析方法和以裂紋擴展壽命為研究對象的斷裂力學分析方法。但是傳統疲勞壽命分析都是在假定沒有缺陷情況下進行的，不能合理考慮裂紋對疲勞壽命的影響；而斷裂力學的裂紋擴展壽命理論還處在發展的初級階段，達不到工程實際運用的標準。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種基于缺陷建模的傳動齒輪疲勞壽命分析方法，使得在引入缺陷的情況下，將缺陷帶來的結構變化轉變為應力的影響，可以使用疲勞分析方法對傳動齒輪進行疲勞壽命分析，為傳動齒輪再制造提供精細的報廢標準。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

本發明一種基于缺陷建模的傳動齒輪疲勞壽命評估方法，該方法包括如下步驟：

（1）找到齒根的危險截面：根據30°切線理論，以過輪齒中心線上的一點，作齒根圓角的切線，兩個切點直接的連線即為危險截面；

（2）利用參數化描述裂紋幾何特征，并引入到危險截面：采用寬、深、長三個參數描述裂紋幾何特征，然后在齒根危險截面處進行三維裂紋幾何建模；

（3）獲取材料疲勞特性數據S-N曲線，有以下兩種方式：

（3.1）有試驗數據支持下，通過擬合方法獲得雙對數坐標下合理的材料S-N曲線：

lgN=a+blgσ（1）

b=Σi=1nlgσilgNi-1n(Σi=1nlgσi)(Σi=1nlgNi)Σi=1n(lgσi)2-1n(Σi=1nlgσi)2---(2)]]>