塑料齒輪疲勞壽命分析(已修改)
2025-07-07 05:26 本頁面
【正文】 1 齒輪的疲勞破壞 疲勞是一種十分有趣的現(xiàn)象，當(dāng)材料或結(jié)構(gòu)受到多次重復(fù)變化的載荷作用后，應(yīng)力值雖然始終沒有超過材料的強(qiáng)度極限，甚至比屈服極限還低的情況下就可能發(fā)生破壞，這種在交變載荷重復(fù)作用下材料或結(jié)構(gòu)的破壞現(xiàn)象就叫做疲勞破壞。 如圖1所示，F(xiàn)表示齒輪嚙合時(shí)作用于齒輪上的力。齒輪每旋轉(zhuǎn)一周，輪齒嚙合一次。嚙合時(shí)，F(xiàn)由零迅速增加到最大值，然后又減小為零。因此，齒根處的彎曲應(yīng)力or也由零迅速增加到某一最大值再減小為零。此過程隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)也不停的重復(fù)。應(yīng)力or隨時(shí)間t的變化曲線如圖2所示。 圖1 齒輪嚙合時(shí)受力情況圖2 齒根應(yīng)力隨時(shí)間變化曲線在現(xiàn)代工業(yè)中，很多零件和構(gòu)件都是承受著交變載荷作用，工程塑料齒輪就是其中的典型零件。工程塑料齒輪因其質(zhì)量小、自潤滑、吸振好、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)在紡織、印染、造紙和食品等傳動(dòng)載荷適中的輕工機(jī)械中應(yīng)用很廣。 疲勞破壞與傳統(tǒng)的靜力破壞有著許多明顯的本質(zhì)差別： 1)靜力破壞是一次最大載荷作用下的破壞；疲勞被壞是多次反復(fù)載荷作用下產(chǎn)生的破壞，它不是短期內(nèi)發(fā)生的，而是要經(jīng)歷一定的時(shí)間。 2)當(dāng)靜應(yīng)力小于屈服極限或強(qiáng)度極限時(shí)，不會(huì)發(fā)生靜力破壞；而交變應(yīng)力在遠(yuǎn)小于靜強(qiáng)度極限，甚至小于屈服極限的情況下，疲勞破壞就可能發(fā)生。 3)靜力破壞通常有明顯的塑性變形產(chǎn)生；疲勞破壞通常沒有外在宏觀的顯著塑性變形跡象，事先不易覺察出來，這就表明疲勞破壞具有更大的危險(xiǎn)性。 工程塑料齒輪的疲勞壽命，是設(shè)計(jì)人員十分關(guān)注的課題，也是與實(shí)際生產(chǎn)緊密相關(guān)的問題。然而，在疲勞載荷作用下的疲勞壽命計(jì)算十分復(fù)雜。因?yàn)橐?
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1