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本文摘自网络,行业资讯参考。
那么,产品设计过程中,如何系统准确地结合道路载荷谱,来确定,设计载荷谱呢?
众所周知齿轮材料的抗疲劳性能是通过试验确定的,通过在不同应力ζ下,引起疲劳破坏所经历的不同的循环次数N。即可得到如图所示的疲劳曲线,即通常所说的ζ-N曲线(图-1)。汽车变速箱齿轮的失效又往往都是由高周疲劳引起的,所以齿轮材料研究的是材料的循环次数大于104高周疲劳有限寿命。
高周疲劳区CD曲线可用公式(1-1) ζm
N = C (1-1)
图-1
式中m为双对数坐标中有限寿命疲劳曲线CD段的斜率,该值为试验测定值。对于国内常用汽车齿轮材料,弯曲应力m 值一般为6.8,日系用齿轮钢材一般弯曲应力为7.5,接触应力为6.75。循环基数可确定为107。确定了m 值与循环基数后即可确定准确的材料ζ-N曲线。某些文献中提到的超载台架试验的理论依据也同样参照齿轮材料的疲劳曲线,即C为常数,试验时增大ζ值,N值就会大大缩短。 通过计算,得出的齿轮所承受应力ζ及实际循环次数N两个参数。就可准确地确定齿轮载荷位于材料ζ-N曲线的坐标, 坐标点与曲线纵轴交点之比为“安全系数”,与曲线横轴交点之比为“损伤率”。两个参数的结合应用才更加合理,才能够保证齿轮设计的安全性与经济性。。
下面通过国外某款变速箱的载荷谱的确定,来简要说明这一过程: 1. 确定使用寿命(例:80万km);徐工50铲车波箱定做徐工50铲车波箱费用徐工50铲车波箱公司徐工50铲车波箱规格
2. 根据各档的使用频度分配行驶里程(例:某档行驶里程为L);
3. 根据轮胎滚动直径D,减速比I。确定各个档位在实际里程下的啮合次数N1 ,对于同时参与多个档位啮合的齿轮,应考虑到进行载荷叠加。 (1-2)
4. 换算到发动机大输出扭矩载荷下的齿轮啮合次数N2。确定发动机扭矩适用频度K%(载荷频度): 根据弯曲应力计算公式可知,弯曲应力值与载荷成正比,可求得弯曲应力情况下:
ζm ·N2 = N1·(K%·ζ) m N2 = N1·(K%) m (1-3)
根据接触应力计算公式可知,弯曲应力值与载荷1/2次方成正比,可求得弯曲应力情况下:接触应力情况下:
Sm ·N2 = N1·(K%·S) m/2 N2 = N1·(K%) m/2 (1-4) 5.按大扭矩载荷,计算相应弯曲应力值及接触应力值。 6.根据循环次数N2及实际承受应力ζ,确定该点处于坐标系中位置, 得出“安全系数”与“损伤率”两个参数。
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