【摘 要】
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随着航空、风电、重载车辆等装备对齿轮传动功率密度、承载能力、疲劳寿命要求的提高,以微点蚀、点蚀、深层齿面断裂等多种形式存在的齿轮接触疲劳失效成为限制现代齿轮及装备服役性能与可靠性的重要瓶颈.通过调研国内外相关研究现状,描述了齿轮接触疲劳失效模式,归纳了现有齿轮接触疲劳理论与寿命预测方法,介绍了连续损伤理论、微结构力学理论在齿轮接触疲劳研究中的作用,辨识了影响齿轮接触疲劳性能的轮齿界面状态、硬化层与残余应力、材料缺陷等结构-工况-材料要素体系,强调了齿面时变滑滚下宏微观形貌-润滑耦合热弹塑接触机理、粗糙齿面
【机 构】
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重庆大学机械传动国家重点实验室 重庆400044
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随着航空、风电、重载车辆等装备对齿轮传动功率密度、承载能力、疲劳寿命要求的提高,以微点蚀、点蚀、深层齿面断裂等多种形式存在的齿轮接触疲劳失效成为限制现代齿轮及装备服役性能与可靠性的重要瓶颈.通过调研国内外相关研究现状,描述了齿轮接触疲劳失效模式,归纳了现有齿轮接触疲劳理论与寿命预测方法,介绍了连续损伤理论、微结构力学理论在齿轮接触疲劳研究中的作用,辨识了影响齿轮接触疲劳性能的轮齿界面状态、硬化层与残余应力、材料缺陷等结构-工况-材料要素体系,强调了齿面时变滑滚下宏微观形貌-润滑耦合热弹塑接触机理、粗糙齿面疲劳-棘轮-磨损多源损伤机理、多尺度齿轮材料损伤与性能退化、齿轮抗疲劳制造中的表面完整性及其演化机理等科学问题,总结了超精加工、涂层、喷丸等对提高齿轮接触疲劳性能的影响,为进一步理解齿轮接触疲劳失效机理、形成高性能齿轮抗疲劳设计制造方法提供了参考.
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以一驱动轴系统为研究对象,基于分形理论,首先建立了一种考虑粗糙表面特性的轴向派生力的确定性模型.通过轴向派生力测试,验证了确定性模型的有效性.在考虑粗糙表面特性后,轴向派生力具有较大的不确定性.为了更有效地分析和优化轴向派生力,基于建立的确定性模型和勒让德多项式,提出了一种轴向派生力的区间不确定性模型.在区间模型中,输入参数被视为区间变量.以区间模型的上界和不确定度为优化目标,提出了轴向派生力的多目标区间不确定性优化方法.为了提高优化效率,结合勒让德多项式特点和顶点法,提出了一种快速获取区间模型上界和不确
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