风机增速齿轮含初始裂纹扩展特性及寿命分析

来源：机床与液压杂志2022年第9期北京时间：

作者：孙光耀，穆塔里夫·阿赫迈德，陶兴伟

单位：新疆大学机械工程学院；新疆大学机械工程学院,新疆大学电气工程学院；新疆大学机械工程学院

摘要：针对某风机增速齿轮疲劳裂纹断裂问题，基于M积分法探究含初始三维裂纹的增速齿轮在裂纹扩展时的变化规律。根据断裂力学原理结合有限元原理分析计算，得出应力强度因子及疲劳扩展循环次数的变化规律。确定增速齿轮齿根受力最大位置后创建三维裂纹模型；通过改变齿根边缘三维裂纹纵向位置来探究三维裂纹在扩展过程中的应力强度因子及疲劳寿命变化。结果表明：随着裂纹扩展步数的增大，3组裂纹的应力强度因子 KⅠ 均增大，且齿根裂纹1应力强度因子一直保持最大；在直齿轮边缘的裂纹，越靠近齿根其疲劳寿命越小。

关键词：风机齿轮;M积分法;应力强度因子;三维裂纹

基金资助：国家自然科学基金地区科学基金项目（51565056）