[發(fā)明專利]一種評估表面硬化齒輪接觸疲勞失效風險的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710965403.3
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107885907A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 劉懷舉;劉鶴立;朱才朝;宋朝省
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 重慶大學專利中心50201
• 代理人: 唐開平

1.一種評估表面硬化齒輪接觸疲勞失效風險的方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟1、依據(jù)齒輪副的幾何運動學計算嚙合位置的接觸參數(shù)，建立接觸分析模型；

步驟2、基于齒輪副接觸分析模型，進行接觸應力應變分析，求出復雜多軸應力場的等效剪應力；

步驟3、根據(jù)齒輪材料的硬度曲線以及材料參數(shù)估算輪齒局部材料強度；

步驟4、根據(jù)齒輪材料的殘余應力曲線，將殘余應力的換算成等效剪應力；

步驟5、以等效剪應力除以齒輪局部材料強度，得出關鍵接觸區(qū)域任一點處的暴露值。

2.根據(jù)權利要求1所述的估表面硬化齒輪接觸疲勞失效風險的方法，其特征是，在步驟1中，所述的接觸分析模型為：

R＝R₁R₂/(R₁+R₂)

E=(1-v12E1+1-v22E2)-1]]>

bH=4FRπE;pH=2FπbH]]>

式中，R₁，R₂為兩齒輪接觸位置的曲率半徑，F(xiàn)為齒面法向載荷，R為綜合曲率半徑，E₁，E₂為兩齒輪的彈性模量，E為等效彈性模量，υ₁，υ₂為兩齒輪的泊松比，b_H是赫茲接觸半寬，p_H為最大赫茲接觸壓力。

3.根據(jù)權利要求2所述的估表面硬化齒輪接觸疲勞失效風險的方法，其特征是，在步驟2中，等效剪應力為：

式中，為等效剪應力，R為綜合曲率半徑，E₁，E₂為兩齒輪的彈性模量，E為等效彈性模量，z為深度值，p_dyn為接觸點的局部赫茲接觸壓力，K_A＝1.0，K_V＝1.05，K_Hα＝1.0，K_Hβ＝1.39，K_γ＝1.0，p_H為最大赫茲接觸壓力。

4.根據(jù)權利要求3所述的估表面硬化齒輪接觸疲勞失效風險的方法，其特征是，在步驟3中，局部材料強度為：

τ_localstr(z)＝K_τ·K_material·HV(z)

式中，z代表深度，τ_localstr(z)為局部材料強度，K_τ為硬度轉換系數(shù)，K_material為材料系數(shù)，HV為沿深度z分布的硬度值。