【摘要】： 齒輪傳動是機械傳動中最主要的一種傳動型式,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防中有廣泛的運用。但齒輪在傳動過程中經(jīng)常發(fā)生齒根斷裂,嚴(yán)重影響了齒輪的使用。本文研究了漸開線齒輪齒根裂紋的二維斷裂力學(xué)特性,為進(jìn)一步研究齒輪斷裂仿真和安全設(shè)計打下理論基礎(chǔ)。 在漸開線齒輪齒根裂紋建模過程中,主要采用APDL參數(shù)化語言和Matlab軟件混合建模。根據(jù)漸開線直角坐標(biāo)方程和齒根過渡曲線方程,在Matlab中生成一系列關(guān)鍵點坐標(biāo)值,保存這些點的坐標(biāo)值為數(shù)據(jù)文件,再用ANSYS中的APDL參數(shù)化語言調(diào)用這個數(shù)據(jù)文件,生成齒輪模型,建立齒輪模型后,再完成根部裂紋模型的建立。 在應(yīng)力強度因子的計算過程中,從線彈性斷裂力學(xué)角度出發(fā),應(yīng)用ANSYS軟件計算裂紋尖端應(yīng)力強度因子。研究了不同裂紋長度下,應(yīng)力強度因子的變化趨勢,還研究了齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù),對齒根裂紋尖端應(yīng)力強度因子的影響。 在研究齒根裂紋擴展過程中,介紹了兩種裂紋擴展方向的理論計算方法。即能量法和最大周向應(yīng)力法。根據(jù)最大周向應(yīng)力法,計算了裂紋失穩(wěn)后的擴展角,并在ANSYS中分步模擬了裂紋的擴展趨勢,同時研究了齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)對裂紋擴展趨勢的影響。
【圖文】：

圖 1.1 輪齒根部應(yīng)力情況圖 1.2 輪齒根部斷裂究現(xiàn)狀術(shù)的發(fā)展，大型通用有限元軟件 ANSYS 得精確性已經(jīng)得到了廣泛的證實�，F(xiàn)在能使用和齒根斷裂應(yīng)力強度因子，從而對斷裂現(xiàn)象

圖 1.2 輪齒根部斷裂究現(xiàn)狀技術(shù)的發(fā)展，大型通用有限元軟件 ANSYS 得的精確性已經(jīng)得到了廣泛的證實。現(xiàn)在能使用力和齒根斷裂應(yīng)力強度因子，從而對斷裂現(xiàn)象，國內(nèi)外關(guān)于齒輪斷裂方面的研究取得一定成，David G Lewicki 提出了一種超安全設(shè)計思裂紋發(fā)生規(guī)律，從而在設(shè)計上加以改進(jìn)，盡量紋形成以后，也不向根部進(jìn)行擴展，，從而避免界元的方法對二維齒根斷裂進(jìn)行了研究，得出，取得令人滿意的結(jié)果。1999 年，南安普頓seppe Demelio 等從齒根應(yīng)力應(yīng)變場等角度研究1996 年，S.Glodez,Z.Ren， J.Flashker 結(jié)合實驗
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH132.41

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