关于硬齿面齿轮结构可靠性虚拟疲劳设计分析

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摘 要：为了满足现阶段硬齿面齿轮结构可靠性的工作需要，进行疲劳设计模块的优化是必要的。这需要进行虚拟疲劳设计软件模块及其疲劳寿命预测模块的优化。从而针对断裂力学理论进行虚拟疲劳预测方法的分析。这需要应用到硬齿面加工模块的相关知识，更好的进行疲劳疲劳谱的分析，进行齿轮应力寿命曲线的剖析。

关键词：硬齿面：齿轮结构；可靠性分析；模拟；疲劳模块

1 关于结构可靠性虚拟疲劳设计模块的分析

在当下工作模块中，产品设计水平的测试需要进行机械产品的全寿命模块的设计，这样进行产品设计水平的衡量。通过对工程分析模块的优化，更有利于进行现代设计莫的分析，保证产品的结构可靠性的分析。这就需要进行虚拟设计思想的优化，更好的进行机械产品的结构可靠性的设计。这需要进行工程分析软件的应用，更好的优化计算机的产品样机模块，保证应力的优化分布，进行疲劳寿命模块的分析，保证其整体可靠性的设计优化，进行可靠性设计水平的提升。

在当下工作模块中，进行国外先进软件的试验数据的分析是必要的，这需要进行硬齿面齿轮的弯曲疲劳情况的试验及其资料模块的优化，更好的进行齿轮结构可靠性的分析。保证其虚拟零部件的疲劳工作模块的控制。这需要应用到各种成熟的样本几何造型，保证各种系统的设计及其优化，更好的满足当下工作的需要。这需要注重各个工作环节的细节性工作，保证产品零部件结构的分析，进行整体结构可靠性的提升，积极做好相关的虚拟疲劳设计工作，保证构造产品虚拟样机的控制，进行相关样机几何造型的分析，进行相关CAD软件的应用，保证各种系统仿真模块的开展，进行多体运动学、动力学软件等的应用，从而提升其应用效益。

在当下工作模块中，进行通用有限元工程的分析是必要的，从而进行相关软件的剖析，保证产品结构的应力分析，进行疲劳寿命测试模块及其寿命分析功能的分析，这需要进行多种常见软件的分析及其剖析，更好的满足样机的工作需要。从而解决现实问题。适应当下样机运动、疲劳分析工作的需要，保证相关工作模块的应用，进行虚拟环境的融入，保证疲劳分析工作及其动力学工作的开展。

在现阶段工作模块中，进行疲劳寿命预测方法的分析是必要的，这需要进行断裂力学理论的剖析，进行疲劳裂纹扩展寿命方法的分析，保证经典的疲劳寿命预测方法的优化，从而进行构件总寿命的预测优化控制，更好的满足当下工作的需要。是以材料或零部件的疲劳寿命曲线为基础的。该方法可以考虑构件表面加工和表面处理对其疲劳寿命的影响，也可以考虑构件焊缝的疲劳寿命，适用于低应力高周疲劳问题。

在当下工作模块中，局部应变寿命法都是比较常见的方法，其也是一种裂纹萌生法，这种方法适合于预测构件的裂纹萌生寿命，其需要进行材料的记忆特性的分析，进行载荷循环顺序的分析，更好的进行寿命估算结果的控制，从而满足实际工作的需要。这可能需要应用到各种现实的裂纹萌生工作模块，保证应变寿命法的优化。从而更好的进行数值模拟断裂模块的分析，以满足当下工作模块的需要。这需要金钱局部应变寿命法的应用，进行裂纹萌生法的控制，保证预测构件的工作模块的优化。这需要进行材料的记忆特性的分析，进行荷载循环顺序的控制，满足当下寿命估算工作的需要，更有利于进行实际情况的接近，进行低疲劳问题的适应，这需要进行断裂力学理论的疲劳裂纹模块的分析，进行寿命扩展模块的优化，保证预测构件体系的健全，进行模拟材料微观结构变形模块的分析，提升其应用效益。

2 硬齿面齿轮弯曲疲劳试验方案的分析

在当下工作模块中，进行硬齿面齿轮弯曲疲劳试验模块的优化是必要的。这就需要进行某些材质的弯曲疲劳可靠性全寿命试验的分析，比如进行INSTRON1603型号的电磁谐振疲劳试验设备的应用，进行不同试验下的各种轮齿寿命大样本的试验分析，更好的进行应用模块的分析，保证硬齿面齿轮定寿命模块的分析，积极做好相关的试验。进行42CrMo硬齿面齿轮的结构可靠性虚拟疲劳设计和试验，得到了虚拟试验的各应力水平下疲劳寿命数据，即S-N曲线。

三维CAD软件也是必要的，这需要进行零部件虚拟几何造型设计模块的优化，从而保证其足够的精确性。一般那来说，在42CrMo硬齿面齿轮设计过程中，其需要进行渐开线模块的应用，从而进行几何造型的虚拟设计，从而保证零部件的整体精准性，更有利于当下工作模块的优化。为从齿轮的造型机理开始就严格遵循渐开线齿面生成和加工机理，应用三维虚拟造型软件MDI公司的ADAMS能在几何形体上展成曲面和使曲面扭曲变形的功能，开发出以法平面标准渐开线齿形为基准的斜齿模拟加工过程。

载荷谱的应用，更有利于进行有限寿命的设计，这就需要进行荷载普变化情况的掌握，进行寿命设计的优化，这就需要进行载荷谱的现场数据采集模块的优化，更好的进行数据的处理及其统计。这需要进行现场荷载时间的随机性的控制，更好的应用到现场各种因素，比如进行开关信号、电磁干扰模块等的分析，保证当下工作的需要。会造成原始信号记录失真，出现伪信号。齿轮结构所承受的疲劳载荷，实际上是一连续的随机过程，借助动力学分析软件Adams平台，可直接给出机械构件在整个装置工作过程中的疲劳载荷谱F-t曲线，以此作为理论分析和结构可靠性虚拟疲劳设计的基础。

在当下工作模块中，进行轮齿的有限元模型的分析是必要的，这需要进行网格划分的分析，更好的进行模型单元的分析，进行节点总数的分析，只有这样才能保证单元的生成，更好的进行计算精度的提升。有限元计算中，齿轮材料的弹性模量为4.6×107MPa，波松比为0.3。由有限元法（FEM）分析计算出随机动载荷谱下轮齿在啮合过程中最大动应力齿轮的位置、数值及周期。

在断裂力学的应用过程中，更有利于进行裂纹的分析，这需要进行疲劳强度的计算优化。积极做好相关的失效凭据模块，保证裂纹的扩展需要，更好的进行疲劳断裂的控制，这需要进行应力强度因子幅度的控制，进行裂纹扩展应力循环次数的分析，进行疲劳寿命的应用，保证其相关模块的优化，进行应力强度因子的控制，保证其综合效益的提升。

在产品的全寿命概率分布过程中，进行大样本的试验是必要的，这就需要进行复杂机电系统的分析，进行期限内的无故障全寿命的设计，保证其良好的经济价值性，从而满足未来产品的设计应用需要。这就需要进行全寿命设计体系的健全，保证机电产品设计水平的提升。只有攻克使零部件全寿命试验与环境相容这一难题，才能更好地发挥全寿命设计对国民经济发展的促进作用，迅速把我国的可靠性设计水平提高到主动可靠性设计的国际前沿水平。

3 结束语

通过对新型的试验模块的优化，更有利于进行疲劳设计体系的健全，保证结构的可靠性方案的优化，更有利于进行零部件的应力寿命的提升，进行应力寿命曲线的提供，进行零部件的应力分布模块的分析，做好相关的设计工作，进行不合理寿命分布曲线的分析。通过对机械零部件结构可靠性的分析，更有利于进行疲劳寿命大样本的剖析。供可靠性分析设计使用，以此缩短开发周期，降低开发成本。