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减速设备部件的疲劳寿命预测

来源:www.hbwobw.com 2016年11月26日 下午2:42

疲劳累积损伤理论

当材料承受高于疲劳极限的交变应力时,每个循环都使材料产生一定的损伤,每个循环所造成的平均损伤为1/N。这种损伤是可以累积的,n次恒幅载荷所造成的损伤等于其循环比n/N。按照雨流计数法将每种工况下载荷谱分成l个应力等级,第i级应力循环产生的损伤度为Di=ni/Ni,其中,ni为第i级应力等级下的循环次数,由载荷谱给出;Ni为第i级应力等级下的疲劳寿命,由S-N曲线确定。则每种工况下扩展载荷谱引起的疲劳损伤度为D=∑li=1Di=∑li=1ni/Ni(2)按照Miner线性损伤累积理论,当损伤累积达到临界损伤值(一般取为1)时发生破坏,即破坏准则为D=∑li=1ni/Ni=1(3)式(3)是多级循环加载条件下的线性累积损伤理论的计算公式,利用该公式,结合S-N曲线就可以实现疲劳寿命的估算。

齿轮P-S-N曲线的确定经表面强化处理后的齿轮,其齿面硬度大大提高,但同时表层还存在不同的残余应力。充分考虑残余应力的性质及分布对疲劳极限的影响,基于侧减速器齿轮齿面的硬度和残余应力的测定,根据抗拉强度和硬度之间以及疲劳强度与抗拉强度、残余应力之间的对应关系来获取齿轮的接触疲劳极限,从而建立齿轮的P-S-N曲线。