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《弹性支撑条件下齿轮轴的疲劳应力谱计算和疲劳寿命预估_康一坡》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、·基础研究·弹性支撑条件下齿轮轴的疲劳应力谱计算和疲劳寿命预估康一坡魏德永叶绍仲(中国第一汽车股份有限公司技术中心汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室)【摘要】以某轿车变速器的中间齿轮轴为研究对象,以变速器壳体支撑刚度为边界条件,建立弹性支撑条件下的齿轮轴总成有限元模型,并对该建模方法的合理性进行验证。通过临界平面法预估齿轮轴疲劳损伤分布结果表明,齿轮轴损伤较大位置与应力较大位置的分布基本一致;损伤最大值位于齿轮轴的花键齿根部,且远小于损伤临界值,齿轮轴疲劳寿命满足设计要求。台架寿命试验表明,该齿轮轴顺利通过试验测试,无失效现象发生。
2、主题词:轿车变速器齿轮轴疲劳应力谱疲劳寿命中图分类号:U463.2文献标识码:A文章编号:1000-3703(2015)03-0025-06FatigueStressAnalysisandLifePredictionofGearShaftunderElasticSupportingConditionKangYipo,WeiDeyong,YeShaozhong(StateKeyLaboratoryofComprehensiveTechnologyonAutomobileVibrationandNoise&SafetyControl,ChinaF
3、AWCo.,LtdR&DCenter)【Abstract】Inthispaper,theintermediategearshaftofacartransmissionisstudiedasaresearchobject,andthefiniteelementanalysis(FEA)modelofgearshaftundertheelasticsupportingconditionisbuiltwithsupportingstiffnessofthetransmissioncaseastheboundarycondition,andratio
4、nalityofthismodelingmethodisverified.Thefatiguedamagedistributionisestimatedwiththecriticalplanemethod,whichshowsthatthedistributionoftheshaftstressisapproximatelyconsistentwiththedamage,andthepartwiththemaximumdamageislocatedattherootofthespline,whichisfarlessthanthecritic
5、aldamage,thereforetheshaftlifecansatisfydesignspecifications.Theriglifetestindicatesthattheshaftpassesthetestwithoutfailureoccurring.Keywords:PassengerCar,Transmission,Gearshaft,Fatiguestressspectrum,Fatiguelife1前言以及由齿轮疲劳载荷引起的疲劳弯矩和疲劳扭矩的联合作用,在这些载荷作用下其轴肩过渡圆角、花键、环槽变速器齿轮轴主要承受各挡
6、位下的齿轮疲劳载荷参考文献Modes.JournalofVibrationEngineering,2000:633~637.1李润方,王建军.齿轮系统动力学.北京:科学技术出版社,5付志方,华宏星.模态分析理论与应用.上海:上海交通大1996:11~13.学出版社,2002:82~106.2葛如海,姜旭义,杨文涛.齿面微观修形在汽车变速器降6顾健华.机械变速器啸叫声成因分析和降噪研究:[学位论噪中的应用研究.汽车工程,2009(6):557~560.文].上海:上海交通大学,2012.3MichalHajzman,VladimirZeman.
7、Modelingofgearboxvibra⁃(责任编辑晨曦)tionandnoise.PAMM,2005(5):93~94.修改稿收到日期为2014年8月1日。4MAOQIBO,JIANGZHE.ResearchonSoundRadiation2015年第3期-25-·基础研究·[1]等部位极易出现疲劳破坏问题。因此,为了降低齿轮要过渡区,应力集中程度较大,应进行网格细划分,以轴的失效概率,防止结构发生疲劳破坏失效,在产品设获得良好计算精度;其它位置的较大圆弧面,应力集计阶段应进行有效的结构疲劳寿命评估工作。结构疲中程度较小,网格可适当粗划
8、分,从而节省计算资源、劳寿命评估方法主要包括试验法和数值仿真法。试验加快分析速度。另外,定义接触的位置(如齿轮轴的法主要用于最终产品的寿命验证;而数值仿真法在产品外