軟件對斜齒輪的彎曲疲勞強度的研究是可行的。彎曲疲勞強度;彎曲應力;有限元分析;有限元模型中圖號TH13斜齒輪結構緊湊,具有較大的傳扭能力,是齒輪傳動中較為復雜的一種,廣泛應用于船舶、汽車、航空、電力、工程機械等眾多行業中,其工作性能對整個傳動系統有至關重要的影響。當前我國的斜齒輪研究如果仍采用國家標準所提供的數據,會有一定的風險,所以對國產斜齒輪進行疲勞強度研究是非常必要的。斜齒輪的彎曲疲勞強度在齒輪嚙合傳動過程中,齒輪齒根的危險截面承受彎曲應力、壓應力和剪切應力,起主導作,齒根受拉一側危險截面處的應力應為彎曲拉應力和殘余壓應力的合成。
輪齒的彎曲折斷失效。彎曲疲勞的強度極限,輪齒產生斷裂。齒根過渡形式對輪齒彎曲強度的影響。在機械行業中,大量使用漸開線齒輪來傳遞運動和動力,而齒輪工作壽命又與其彎曲疲勞強度有關,決定提高具有重要的意義。齒(chi)輪(lun)的工作壽命與最大彎曲應力值的n(n6)次方成反比,即彎曲應力略微減小,可使齒輪的工作壽命大大延長。在齒根過渡曲線處,形體發生突變,將會產生應力集中現象,所以漸開線齒輪的最大彎曲應力總是發生在齒根過渡曲線處,這會直接影響齒輪壽命。最大齒根彎曲應力值與齒根過渡曲線的形狀及其微分性質關系很大。進行齒輪的彎曲疲勞試驗,得出試驗齒輪的彎曲疲勞強度的數據利用冶金機械廠提供的斜齒輪試件,進行齒輪彎曲疲勞的試驗。試驗預采用雙齒脈動加載法。被試齒輪在所有試驗齒輪中隨機抽取,并保證同一應力水平的被試齒來自各個齒輪。在短壽命區采用四級恒得出每個應力水平對應的48個齒輪試驗的壽命,以擬合疲勞曲線傾斜段方程;在長壽命區采用應力升降法,以確定疲勞曲線水平段方程,從而獲得完整的齒輪彎曲疲勞曲線。
試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)因采用(yong)(yong)雙(shuang)齒加載試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan),當其中一個齒失效(xiao)(以輪齒折斷(duan)或輪齒裂(lie)紋擴展致(zhi)使(shi)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)機聲音突變時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力循環(huan)次數(shu)(shu)(shu)為(wei)失效(xiao)壽(shou)命(ming))時(shi),試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)就停止(zhi)(zhi)。對(dui)(dui)于未(wei)失效(xiao)齒來說,該壽(shou)命(ming)是中止(zhi)(zhi)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)數(shu)(shu)(shu)據(ju)。這樣可以采用(yong)(yong)數(shu)(shu)(shu)值分(fen)布得(de)出每(mei)次應(ying)(ying)力水(shui)平Si的(de)(de)(de)(de)(de)失效(xiao)密度函數(shu)(shu)(shu),便于得(de)出不同可靠度R下的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力Si與壽(shou)命(ming)Ni之間的(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi)。為(wei)充(chong)分(fen)利(li)(li)用(yong)(yong)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)信(xin)息,數(shu)(shu)(shu)據(ju)處(chu)理(li)(li)中采用(yong)(yong)了平均順(shun)序法進(jin)行壽(shou)命(ming)分(fen)布檢驗(yan)(yan)(yan)。應(ying)(ying)用(yong)(yong)MATLAB軟(ruan)件(jian)對(dui)(dui)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)數(shu)(shu)(shu)據(ju)進(jin)行分(fen)析MATLAB是一種科(ke)(ke)學(xue)計算軟(ruan)件(jian),專(zhuan)門以矩陣(zhen)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)式(shi)處(chu)理(li)(li)數(shu)(shu)(shu)據(ju)。利(li)(li)用(yong)(yong)MATLAB軟(ruan)件(jian),對(dui)(dui)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)數(shu)(shu)(shu)據(ju)進(jin)行分(fen)析。MATLAB的(de)(de)(de)(de)(de)語(yu)言特點(dian)MATLAB是美國MathWorks公司開(kai)發的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)型數(shu)(shu)(shu)學(xue)計算應(ying)(ying)用(yong)(yong)軟(ruan)件(jian)系(xi)統,它提供了強大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)矩陣(zhen)處(chu)理(li)(li)和(he)繪圖功(gong)能,簡(jian)單易用(yong)(yong),可信(xin)度高,靈(ling)活性好(hao),因而(er)在世(shi)界范圍內(nei)被科(ke)(ke)學(xue)工作者、工程(cheng)師以及大(da)學(xue)生(sheng)和(he)研(yan)究生(sheng)廣泛使(shi)用(yong)(yong),目前已經(jing)成為(wei)國際市場上科(ke)(ke)學(xue)研(yan)究和(he)工程(cheng)應(ying)(ying)用(yong)(yong)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)主導軟(ruan)件(jian)。掌握(wo)MATLAB并(bing)借(jie)助它解決理(li)(li)論與應(ying)(ying)用(yong)(yong)問題已經(jing)成為(wei)每(mei)一個從事科(ke)(ke)學(xue)研(yan)究和(he)工程(cheng)技術人員(yuan)應(ying)(ying)該具備的(de)(de)(de)(de)(de)技能。MATLAB給用(yong)(yong)戶帶來的(de)(de)(de)(de)(de)是最直觀,最簡(jian)潔的(de)(de)(de)(de)(de)程(cheng)序開(kai)發環(huan)境。
MATLAB系統的(de)(de)(de)(de)基(ji)本(ben)函數(shu)(shu)(shu)庫(ku)具有初等(deng)(deng)函數(shu)(shu)(shu)、初等(deng)(deng)矩陣和(he)(he)(he)矩陣變換,包括線(xian)(xian)性代數(shu)(shu)(shu)方(fang)程(cheng)組和(he)(he)(he)矩陣特(te)征(zheng)值(zhi)問題(ti)等(deng)(deng)數(shu)(shu)(shu)值(zhi)線(xian)(xian)性代數(shu)(shu)(shu)、多(duo)項式運算(suan)和(he)(he)(he)求根、數(shu)(shu)(shu)據分(fen)(fen)析(xi)(xi)和(he)(he)(he)傅立葉變換以及(ji)(ji)某些特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)(de)矩陣函數(shu)(shu)(shu)和(he)(he)(he)數(shu)(shu)(shu)學(xue)函數(shu)(shu)(shu)等(deng)(deng)眾多(duo)內容。另外,MATLAB具有二維、三維曲線(xian)(xian)和(he)(he)(he)三維曲面繪圖功能,使(shi)用方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)十(shi)分(fen)(fen)方(fang)便。應用MATLAB軟件(jian)分(fen)(fen)析(xi)(xi)試驗數(shu)(shu)(shu)據MATLAB提(ti)供(gong)(gong)了完整的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據分(fen)(fen)析(xi)(xi)與可視(shi)化(hua)能力,通過工(gong)(gong)具箱直接將數(shu)(shu)(shu)據導(dao)入到MATLAB的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)作空間,利用MATLAB的(de)(de)(de)(de)強大靈活的(de)(de)(de)(de)手段進行(xing)(xing)快速而又準(zhun)確的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據分(fen)(fen)析(xi)(xi)。這(zhe)包括使(shi)用MATLAB提(ti)供(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)高(gao)級數(shu)(shu)(shu)學(xue)和(he)(he)(he)可視(shi)化(hua)分(fen)(fen)析(xi)(xi)能力,在(zai)數(shu)(shu)(shu)據采集(ji)過程(cheng)中或者(zhe)采集(ji)完畢后,進行(xing)(xing)數(shu)(shu)(shu)據分(fen)(fen)析(xi)(xi)分(fen)(fen)析(xi)(xi)以及(ji)(ji)可視(shi)化(hua)工(gong)(gong)作。利用MATLAB軟件(jian)的(de)(de)(de)(de)強大功能,對試驗得(de)出(chu)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據進行(xing)(xing)分(fen)(fen)析(xi)(xi),主要分(fen)(fen)析(xi)(xi)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)有對數(shu)(shu)(shu)分(fen)(fen)析(xi)(xi)法(fa)(fa)(fa)(fa)、對數(shu)(shu)(shu)正態(tai)分(fen)(fen)析(xi)(xi)法(fa)(fa)(fa)(fa)、兩參數(shu)(shu)(shu)分(fen)(fen)析(xi)(xi)法(fa)(fa)(fa)(fa)、三參數(shu)(shu)(shu)分(fen)(fen)析(xi)(xi)法(fa)(fa)(fa)(fa),并將這(zhe)些分(fen)(fen)析(xi)(xi)法(fa)(fa)(fa)(fa)分(fen)(fen)析(xi)(xi)得(de)到的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據在(zai)MATLAB中利用它的(de)(de)(de)(de)繪圖功能在(zai)雙對數(shu)(shu)(shu)坐標下進行(xing)(xing)最(zui)小二乘法(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)線(xian)(xian)性擬合,得(de)到不同可靠(kao)度、不同置信(xin)度下的(de)(de)(de)(de)R-S-N疲勞曲線(xian)(xian)。其(qi)中,因為MATLAB提(ti)供(gong)(gong)了大量的(de)(de)(de)(de)內置函數(shu)(shu)(shu),從而使(shi)試驗數(shu)(shu)(shu)據的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)析(xi)(xi)更方(fang)便、更準(zhun)確。