应力法分析铜蜗杆斜齿轮机构的疲劳寿命

       经上述分析，刚柔藕合动力学仿真结果与斜齿轮齿面接触应力理论计算值接近，误差在5%以内，建模精度满足刚柔藕合动力学分析要求。该模型可以用于后续塑料斜齿轮疲劳耐久性研究。塑料斜齿轮疲劳寿命分析疲劳强度校核铜蜗杆斜齿轮传动机构的疲劳失效主要由循环载荷的作用造成，属于高周疲劳问题，工程上设计时就有必要先对其进行疲劳强度的校核。铜蜗杆斜齿轮塑料斜齿轮齿面许用应力的计算公式为为齿轮的齿面接触疲劳极限;孔n为齿面接触强度的最小安全系数(取为1.3);Z。为粗糙度系数(对于塑料齿轮，取为1)。经计算得 H=54. 6 MPa，而斜齿轮在负载工况下，仿真得到的最大接触应力值为H=48. 32 MPa,H < H,,，满足抗疲劳设计要求。疲劳仿真分析根据前文应力分析结果，塑料斜齿轮在额定载荷下所承受的应力小于材料的屈服极限，且齿轮的疲劳破坏属于高周疲劳问题，故采用名义应力法分析铜蜗杆斜齿轮机构的疲劳寿命4。本研究中铜蜗杆材料为中碳钢，塑料斜齿轮材料为POM。实验表明，疲劳破坏主要发生在塑料斜齿轮上，且主要的失效模式为接触疲劳失效。为了对塑料斜齿轮进行疲劳寿命分析，首先要确定塑料斜齿轮的S-N曲线。本文中引用德国塑料齿轮标准VDI 2736中POM齿轮疲劳寿命与接触应力幅值关系，如表3所示，从而得到塑料斜齿轮接触特性曲线。http://www.zbdongxing.com/