齿根裂纹对应力强度因子影响的研究.pdfVIP

第7期 机械 设计 与制造 2014年 7月 Machinery Design Manufacture 19 齿根裂纹对应力强度因子影响的研究 张文兴 ，江 旭 ，王建国 ，杨 斌 2,3 (1．内蒙古科技大学 机械工程学院，内蒙古 包头 014010；2．北京科技大学，北京 100083； 3．国家材料服役安全科学中心，北京 100083) 摘 要：采用FRANC3D软件分析了三维齿轮 I型、Ⅱ型和Ⅲ型裂纹应力强度因子的分布规律 ，并考虑载荷、裂纹形状、 裂纹大小、裂纹位置和划分网格粗细对应力强度因子的影响。结果表明：I型裂纹对应力强度因子影响最大；载荷、裂纹 大小、不同裂纹位置和划分网格的粗细对应力强度因子的影响曲线呈两端大中间小的对称分布规律；对于裂纹形状，当 椭圆长轴小于或等于短轴时，曲线呈两端大中间小对称分布规律，当椭圆长轴大于短轴时，曲线呈现两端小中间大的对 称分布规律。对度量、控制裂纹体的断裂情况和寿命估算有一定的理论基础。 关键词：齿轮模型；三维应力强度因子；FRANC3D；分布规律；齿根裂纹 中图分类号：TH16；TH113．1 文献标识码 ：A 文章编号：1001—3997(2014)07—0019—04 ResearchofthelnfluenceofToothRootCrackonthe StresslntensityFactorAffecting ZHANGWen—xing，JIANGXu，WANGJian—guo，YANGBin， (1JnnerMongoliaUniversityofTechnologySchoolofMechanicalEngineering，InnerMongoliaBaotou 014010，China； 2．BeijingUniversityofTechnology，Beijing100083，China； 3．NationalMaterialsServiceSafetyofSciences，Beijing100083，China) Abstract：FRANC3DSo~wo3eisusedtoanalyzethedistributionrulesofthree--dimensionalgearI．IIandmcrackstressintensity factors，consideringtheinfluenceofloading，crackshape，cracksize，cracklocationnadmeshingthicknesstothestress intensityfactors．Theresultsshowedthat：Icrackgivesthegreatestimpactonthestressintensityfactors；loading，cracksize， cracklocationandthethicknessofmeshpresentthedistributionrulesofbigmiddlesmallatbothendstothestressintensity factor；forthecrackshpae，whenellipseminoraxisislessthnaorequaltominorxais，thecurvesibiginthemiddlenad smalZatends，andwhenthemajoraxsisirgeaterthantheminoraxsi，thecurveshowssmalZatbothendsnadbiginthe middle．ItprovidessoHi,etheoreticalbassiformeasuring，controllingthecrackedbo naditslifeestimation． KeyWords：GearM o