基于解析有限元的齿根裂纹时变啮合刚度计算方法

• 作者: 吴家腾 杨宇 程军圣
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 解析有限元法 时变啮合刚度 应力强度因子 动力学建模
• 年，卷（期）: 2018,（23）
• 所属期刊栏目: 机构学及机器人
• 页码范围: 56-62
• 页数: 7页
• 分类号: TN911|TH113
• 字数: 3620字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2018.23.056

摘要

当齿轮发生故障时,时变啮合刚度的变化能够反映齿轮故障特征大小.因此,时变啮合刚度在齿轮传动过程中是一个重要的动力学参数.提出一种新的齿根裂纹啮合刚度计算方法,即解析有限元法(Analytical-finite element method,A-FM).考虑到齿轮发生故障时,啮合刚度解析模型计算精度较低,将应力强度因子引入裂纹齿轮的啮合刚度计算过程.首先定义应力强度因子与啮合刚度之间的关系,通过建立齿轮接触模型计算裂纹尖端附近的应力强度因子,然后将计算结果替代解析模型中故障刚度部分.由于应力强度因子能够敏感地识别齿根裂纹的局部微小变化,故该方法相比于解析法具有更高的计算精度,相比于有限元法具备更快的计算效率.同时,建立6自由度动力学模型,通过对其振动响应进行分析,仿真结果验证了所提方法的可行性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨宇	湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室	170	5200	44.0	68.0
2	程军圣	湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室	210	5603	44.0	69.0
3	吴家腾	湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室	4	8	2.0	2.0