錐齒輪疲勞壽命估算方法介紹
現在廣泛使用的錐齒輪抗疲勞設計方法很多,大致可以分為以下三種:
l、名義應力法
名義應力法是最早使用的抗疲勞設計方法,也稱(chēng)為常規疲勞設計或影響系數法。所謂名義應力就是指缺1:3試樣或要計算的結構元件的載荷,被試樣的凈面積所除得到應力值,也就是該面積上平均分布的應力值。
2、局部應力應變法
前面提及的名義應力法被廣泛地被應用于零部件的壽命估算,但遇到那些復雜情況,如應力集中部位的應力應變分析,利用名義應力法估算壽命就存在一定的誤差。因此,在20世紀60年代人們在低周疲勞壽命計算公式的基礎上,提出了一種疲勞壽命估算的新方法一一局部應力應變法。局部應力應變法是以缺口根部的局部應力應變歷程為依據,再結合材料相應的疲勞特性曲線(xiàn)進(jìn)行壽命估算。
3、損傷容限設計法
損傷容限設計法是在斷裂力學(xué)理論和破損一安全設計原理的基礎上發(fā)展起來(lái)的一種抗疲勞設計方法。這種設計方法的思想與前兩種設計方法有所不同。前兩種設計方法都假定材料內部不存在初始缺陷,而損傷限設計方法則是以承認材料內有初始缺陷為依據,并把這種初始缺陷看作為裂紋,依據材料在使用載荷下的裂紋擴展性質(zhì),估算其剩余壽命。這種方法的思路是:零部件內存在裂紋是不可避免也并不可怕,只要正確估算出剩余壽命,采取適當的斷裂控制措施,確保零部件在使用期限內能安全使用,則這樣的裂紋是允許存在的。通常我們以Pairs裂紋擴展速率公式為基礎,來(lái)討論疲勞裂紋擴展壽命的估算。
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