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齿面粗糙度对齿轮传动接触疲劳应力的影响 被引量：20
1
作者 汤中连 亓秀梅 高创宽 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期53-57,共5页
对齿面粗糙度呈余弦分布的渐开线圆柱齿轮进行热弹流润滑数值计算,分析齿面粗糙度对齿轮传动接触疲劳应力的影响。结果表明:粗糙度会使轮齿接触区次表面发生明显的应力集中,粗糙度波长愈小,应力集中愈明显,且愈贴近齿轮表面;随着粗糙度... 对齿面粗糙度呈余弦分布的渐开线圆柱齿轮进行热弹流润滑数值计算,分析齿面粗糙度对齿轮传动接触疲劳应力的影响。结果表明:粗糙度会使轮齿接触区次表面发生明显的应力集中,粗糙度波长愈小,应力集中愈明显,且愈贴近齿轮表面;随着粗糙度波幅的增大,平均油膜厚度单调增大,而接触区次表面主剪应力的最大值呈抛物线变化;随着粗糙度波长的增大,平均油膜厚度迅速减小而主剪应力的最大值急剧增大,但当波长增至一定值时,二者各自趋于光滑齿面接触时的相应值。 展开更多
关键词 粗糙齿面 接触疲劳应力 次表面应力分布
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初始裂纹倾角对圆柱滚子轴承次表面裂纹扩展的影响
2
作者 章凯羽 么永政 +1 位作者 徐伟 吴喆 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期596-605,共10页
为探究次表面裂纹倾斜角度对圆柱滚子轴承应力分布及裂纹扩展的影响,文章基于断裂力学、损伤力学等理论基础,应用扩展有限元法建立圆柱滚子轴承的有限元模型,模拟滚道次表面不同倾角的初始裂纹在外力载荷下的动态扩展过程,分析讨论次表... 为探究次表面裂纹倾斜角度对圆柱滚子轴承应力分布及裂纹扩展的影响,文章基于断裂力学、损伤力学等理论基础,应用扩展有限元法建立圆柱滚子轴承的有限元模型,模拟滚道次表面不同倾角的初始裂纹在外力载荷下的动态扩展过程,分析讨论次表面裂纹尖端的应力随裂纹倾角的变化情况以及裂纹尖端的应力对裂纹扩展的影响。模拟结果表明:在圆柱滚子压力载荷作用下,初始倾角在0°~30.0°范围内的次表面裂纹扩展主要受水平方向应力S 11的影响,次表面水平裂纹两端处的扩展同步对称进行;随着初始次表面裂纹逆时针旋转后倾角的增加,裂纹扩展速率增大,裂纹左端扩展长度增长,且增幅均由快到慢并趋于稳定状态,裂纹左端扩展角度增大,裂纹右端的扩展受到抑制。次表面裂纹的扩展速率、扩展长度、扩展角度比较结果表明,水平或较小角度的次表面裂纹扩展对损伤轴承寿命的影响较小。 展开更多
关键词 滚动轴承 次表面裂纹 裂纹动态扩展 应力分布 扩展有限元法
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滚动轴承内圈不同曲率初始次表面裂纹的扩展仿真研究
3
作者 章凯羽 徐伟 +1 位作者 么永政 吴喆 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第6期1020-1026,共7页
滚动轴承内圈次表面裂纹的动态扩展将影响轴承工作的稳定性,继而影响轴承的剩余使用寿命。针对这一问题,研究了滚动轴承内圈上不同曲率的初始次表面裂纹对应力分布和裂纹扩展的影响规律。首先,基于扩展有限元方法,构建了承受径向载荷的... 滚动轴承内圈次表面裂纹的动态扩展将影响轴承工作的稳定性,继而影响轴承的剩余使用寿命。针对这一问题,研究了滚动轴承内圈上不同曲率的初始次表面裂纹对应力分布和裂纹扩展的影响规律。首先,基于扩展有限元方法,构建了承受径向载荷的圆柱滚子轴承有限元模型;然后,基于滚动轴承次表面裂纹的形态特征,模拟了滚道次表面不同曲率的初始裂纹在径向载荷下的动态扩展过程;最后,基于模拟结果,在相同工况下,分析并讨论了次表面裂纹尖端应力随裂纹曲率的变化规律,以及裂纹尖端应力对裂纹扩展的影响。研究结果表明:在径向载荷作用下,次表面裂纹尖端出现应力集中现象;裂纹的扩展主要受水平方向应力(S_(11))的影响;相同工况下,0.25 mm^(-1)~1.67 mm^(-1)曲率范围内的次表面裂纹,曲率较大的裂纹两端的应力较小;次表面裂纹的曲率越大,裂纹的扩展长度和角度均越小;通过比较相同径向载荷下不同曲率次表面裂纹的扩展长度、扩展角度等,发现曲率较大的次表面裂纹对轴承的损伤程度以及寿命的影响较小。这些研究结果可以为更好地理解和预防轴承损伤提供理论依据和参考。 展开更多
关键词 圆柱滚子轴承 剩余使用寿命 初始次表面裂纹 应力分布 裂纹动态扩展 不同曲率 扩展有限元法
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扭动微动下亚表面接触应力分布规律 被引量：1
4
作者 裴喜永 李玲 +2 位作者 杜文刚 原思聪 郭铁能 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1615-1622,I0016,共9页
求解螺栓连接结构在扭动微动下的应力分布时,通常接触体的亚表面应力是由表面应力推导而得。而扭矩卸载时,由于接触表面切向力的表达式非常复杂,很难获得亚表面应力分布规律,为此引入半解析法求解亚表面应力分布特征。首先,根据加、卸... 求解螺栓连接结构在扭动微动下的应力分布时,通常接触体的亚表面应力是由表面应力推导而得。而扭矩卸载时,由于接触表面切向力的表达式非常复杂,很难获得亚表面应力分布规律,为此引入半解析法求解亚表面应力分布特征。首先,根据加、卸载时的切向力和扭矩方程,获得加、卸载时的表面切向应力分布规律;然后,利用半解析法计算出加载时的亚表面应力,并与解析法的结果进行对比,验证半解析法的正确性,再用半解析法计算出卸载时的亚表面应力;最后,探讨了扭矩和摩擦系数对卸载时应力分布的影响规律。研究表明:卸载时,最大应力出现在接触表面或接触中心的正下方;随着扭矩的减小,整体应力减小,而最大应力先减小后不变;随着摩擦系数的增大,整体应力、最大应力值增大;应力值相对较小时,最大应力点出现在亚表面上。 展开更多
关键词 螺栓连接结构 扭动微动 亚表面接触应力 应力分布 半解析法
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工程陶瓷磨削表面残余应力及其分布研究 被引量：1
5
作者 李霞 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第10期89-93,共5页
为了探究工程陶瓷磨削后表面残余应力以及残余应力的分布情况。通过磨削实验首先获得氮化硅与氧化锆陶瓷磨削后平行于磨削方向和垂直于磨削方向的表面残余应力,其次通过实验获得磨削表面下不同深度的残余应力分布情况,最后分析了表面残... 为了探究工程陶瓷磨削后表面残余应力以及残余应力的分布情况。通过磨削实验首先获得氮化硅与氧化锆陶瓷磨削后平行于磨削方向和垂直于磨削方向的表面残余应力,其次通过实验获得磨削表面下不同深度的残余应力分布情况,最后分析了表面残余应力与表面去除方式的关系。结果表明:表面残余压应力值随磨削参数的变化呈线性变化;随着磨削表面下深度的增加,残余应力分布由残余压应力向残余拉应力转变,后再转变为压应力并逐渐消失;平行于磨削方向的残余应力值要大于垂直磨削方向的残余应力值;氧化锆陶瓷残余应力值要大于氮化硅陶瓷的残余应力值;随着表面由塑性去除向脆性去除转变,表面残余压应力值逐渐减小,表面质量变差。在磨削加工中应选用较小的进给速度和磨削深度、较大的磨削速度使表面呈现较大的残余压应力,以此来获得较好的表面质量。 展开更多
关键词 工程陶瓷 残余应力 磨削参数 表面/亚表面 去除方式 应力分布
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弹流润滑条件下织构表面亚表层特性研究
6
作者 李直 徐志明 +2 位作者 杜溢渊 乔旭钱 刘焜 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期70-74,共5页
为研究在弹流润滑状态下表面形貌对亚表层特性的影响,利用激光加工方法获得2种微凹坑型织构表面形貌,通过将实测的表面形貌坐标输入弹流润滑数值计算程序得到油膜压力和膜厚分布;以对应工况的油膜压力作为表面法向压应力,利用Rabinowic... 为研究在弹流润滑状态下表面形貌对亚表层特性的影响,利用激光加工方法获得2种微凹坑型织构表面形貌,通过将实测的表面形貌坐标输入弹流润滑数值计算程序得到油膜压力和膜厚分布;以对应工况的油膜压力作为表面法向压应力,利用Rabinowicz经验公式算出剪切应力;将表面法向压应力和切向剪应力叠加后对弹流润滑界面亚表层特性进行仿真研究。结果表明:表面织构使亚表层应力分布发生显著改变;微凹坑直径、卷吸速度对亚表层应力的大小与分布有不同的影响;亚表层变形在摩擦过程中呈现随深度增加先缓慢减小后快速下降的规律,研究结果将为通过表面形貌设计改善轴承等零件受力状况提供理论支持。 展开更多
关键词 弹流润滑 表面织构 亚表层 应力分布 应变深度
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