齿轮高频疲劳试验机
齿轮弯曲疲劳强度试验方法
齿轮弯曲疲劳强度试验方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：齿轮在机械设备中起着至关重要的作用，它们通过齿轮传动来实现机械运动，比如汽车的变速箱、风力发电机和其他机械设备都离不开齿轮。
齿轮在长时间运作中会受到各种力的作用，容易发生疲劳断裂，因此对齿轮的疲劳强度进行测试是非常重要的。
本文将介绍一种关于齿轮弯曲疲劳强度试验方法，以帮助读者了解如何对齿轮进行有效的疲劳强度测试。
一、试验原理齿轮在实际工作中常常处于扭转状态，因此齿轮齿面上会受到交替弯曲负载，导致齿轮的疲劳断裂。
齿轮弯曲疲劳强度试验就是通过加载一定应力的齿轮样品，进行一定次数的循环载荷，观察齿轮在经过一定循环次数后是否发生疲劳断裂，从而得到齿轮的弯曲疲劳强度数据。
二、试验步骤1. 制备齿轮样品：根据要测试的齿轮种类和规格，选择合适的齿轮样品进行测试。
确保齿轮样品的质量和尺寸符合要求。
2. 振动应力加载：将齿轮样品安装在试验设备上，施加振动应力加载进行弯曲疲劳试验。
根据所需的循环次数和载荷大小，设定试验参数。
3. 观察齿轮状态：在试验过程中，定期观察齿轮的状态，包括表面裂纹、变形等情况。
一旦发现齿轮有异常情况，立即停止试验，并对齿轮进行检查和修复。
4. 记录数据：记录齿轮样品在每个循环周期后的疲劳情况，包括疲劳寿命、发生裂纹的次数等数据。
5. 分析结果：根据试验数据分析齿轮的疲劳断裂情况，计算出齿轮的弯曲疲劳强度指标，评估齿轮的使用寿命和安全性。
三、试验注意事项1. 选用合适的试验设备和工具，确保试验过程中的准确性和可靠性。
2. 控制试验参数，包括载荷大小、循环次数等，确保试验结果具有可靠性。
3. 在试验过程中定期检查齿轮的状态，及时发现问题并采取措施修复。
4. 根据试验结果对齿轮进行评估和改进，提高其疲劳强度和使用寿命。
通过以上介绍，相信读者已经对齿轮弯曲疲劳强度试验方法有了一定的了解。
要保证齿轮的安全可靠运行，进行疲劳强度测试是非常关键的。
齿轮弯曲疲劳强度试验方法
齿轮弯曲疲劳强度试验方法齿轮弯曲疲劳强度试验方法是研究齿轮在实际应用中抵抗弯曲疲劳能力的重要手段。
本文将详细介绍齿轮弯曲疲劳强度试验的具体步骤、注意事项及试验结果分析。
一、试验目的齿轮弯曲疲劳强度试验旨在评估齿轮在受到交变载荷作用下的弯曲疲劳性能，为齿轮设计、制造和应用提供依据。
二、试验设备1.弯曲疲劳试验机：用于施加交变载荷，模拟齿轮在实际工作过程中的受力状态。
2.试样制备：根据齿轮的尺寸和形状，制备合适的试样。
3.测量工具：如游标卡尺、千分尺等，用于测量试样的尺寸。
4.荷载传感器：用于测量试验过程中的荷载大小。
5.数据采集系统：用于实时记录试验数据。
三、试验步骤1.制备试样：根据齿轮的尺寸和形状，制备合适的试样。
2.安装试样：将试样安装到弯曲疲劳试验机上，确保试样与试验机之间的接触良好。
3.施加荷载：根据齿轮的设计载荷，设置试验机的载荷参数。
4.开始试验：启动试验机，使试样受到交变载荷的作用。
5.观察试样：在试验过程中，实时观察试样表面的裂纹和变形情况。
6.记录数据：记录试验过程中的荷载、循环次数等数据。
7.停止试验：当试样出现明显的裂纹或达到预定的循环次数时，停止试验。
四、注意事项1.试样的制备应严格按照齿轮的实际尺寸和形状进行，以保证试验结果的准确性。
2.确保试验机与试样之间的接触良好，避免因接触不良导致的试验误差。
3.在试验过程中，应密切关注试样的裂纹和变形情况，及时记录数据。
4.遵循试验机的操作规程，确保试验安全、顺利进行。
五、试验结果分析1.对比不同齿轮材料的弯曲疲劳强度，为齿轮选材提供依据。
2.分析齿轮设计参数（如模数、齿数等）对弯曲疲劳强度的影响，为优化设计提供参考。
3.研究齿轮制造工艺对弯曲疲劳性能的影响，为改进制造工艺提供指导。
4.通过试验结果，评估齿轮在实际应用中的弯曲疲劳寿命。
总之，齿轮弯曲疲劳强度试验是确保齿轮质量、提高齿轮应用性能的重要手段。
高频疲劳试验机操作规程
高频疲劳试验机操作规程高频疲劳试验机操作规程1. 试验目的高频疲劳试验机是用于测试材料在高频循环载荷下的疲劳性能的设备。
本操作规程主要目的是指导操作人员正确、安全地操作高频疲劳试验机，确保试验结果的准确性和试验设备的正常运行。
2. 设备准备2.1 确保试验机的电源和电气控制系统正常工作，无异常情况。
2.2 检查试验机的机械部件，确保各个部件无松动、损坏等情况。
2.3 准备试验样品，并按照标准要求做好标记和记录。
3. 试验操作步骤3.1 打开试验机电源，待电源指示灯亮起后，按下启动按钮，使试验机进入待机状态。
3.2 调整试验机的工作模式和试验参数。
根据试验要求，设置试验机的循环次数、频率等参数。
3.3 将试验样品放置在试验机夹持装置上，并调整夹持装置以确保样品的固定和稳定。
3.4 检查试验样品和夹持装置是否适合试验需要，并调整试验机的夹持力，使其适合试验样品。
3.5 按下启动按钮，开始试验。
试验过程中，注意观察试验机和样品的运行情况，确保运行平稳。
3.6 试验结束后，按下停止按钮，试验机停止工作。
3.7 关闭试验机电源，完成试验。
4. 安全注意事项4.1 操作人员必须穿戴好个人防护装备，包括安全帽、护目镜、防护手套等。
4.2 在操作试验机时，禁止戴手套，以免因手套卡在设备中引起危险。
4.3 禁止在试验机工作过程中，随意接近试验机或触摸试验样品，以免因失控引起危险。
4.4 对于试验机和电气设备的维修和保养，只能由专业人员进行，不得自行操作或擅自拆卸。
4.5 在试验机工作过程中，应始终注意试验机和试验样品的运行情况，一旦发现异常情况，应立即停止试验并进行检查和维修。
5. 试验数据记录和分析5.1 在试验之前，确保试验机和测试仪器的校准和正常工作。
5.2 设计并建立试验数据记录表，包括试验次数、应力幅值、循环数等试验参数，以及试验结果和观察情况等。
5.3 按照试验要求，记录试验数据，并对试验结果进行分析和汇总。
基于ANSYS Workbench的齿轮弯曲疲劳寿命分析
析模块对 １８ＣｒＮｉＭｏ７—６直齿 圆柱齿 轮进行弯 曲疲 劳寿命分析 ， 定接触类型齿轮与支撑头接触类型为不分离接触 。（５）网格的选取
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｇｅｔ ｔｈｅ ｆａｔｉｇｕｅ ｚ ｄａ ｔａ ｏｆｔｈｅ ｓｔｒａｉｇｈｔ ｓｐｕｒ ｇｅａｒ，ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔｒａｉｇｈｔ ｓｐｕｒ ｇｅａｒ ｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｅｙ ｔｅｓｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ，ｔｈｅ ｓｔｒａ ｉｇｈｔ ｓｐｕｒ ｇ ｅａｒ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｕｓｅｄ １８ＣｒＮｉＭｏ７－６ ａｌｌｏｙ ｓｔｅｅｌ ｉｓ ｔａｋｅｎ ａ ｂｅｎｄｉｎｇｆａｔｉｇｕｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｏｙ ｓｔｅｅｌ ｇｅａ ｒ ｆａ ｔｉｇ ｕｅ ｌｉ ｆｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｓｉｍｕｌａ ｔｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ ａｎｄ ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ Ｆａｔｉｇｕｅ Ｔｏｏｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｅ ｓｉｍｕｌａ ｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｓｉｍｕｌａ ｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｗｉｔｈｔｅｓｔ ｄａｔａ，ｉｔｉｓ ｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｗｅ ｃａｎ ｇｅｔ ｒｅｌａｔｅｄｆａｔｉｇｕｅ ｌｉｆｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｃｈａ ｎｉ ｃａｌ ｐａｒｔ ｑｕｉｃｋｌｙ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ Ｆａｔｉｇｕｅ Ｔｏｏｌ ｔｏ ｍｅｅｔ ｃｅｒｔａｉｎ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃａｓｅｓ．Ｉｔ ｒｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕ ｃｔ ｄ ｅ ｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｃｙｃｌｅｓ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｃｏｓｔｓ ａｎｄ ｉｔ ａｌｓｏ ｈａｓ ｓｏｍｅ ｅｎｇｉｎｅ ｅｒｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．
关于疲劳试验机的原理介绍
关于疲乏试验机的原理介绍疲乏试验机重要用于检测金属与合金料子在室温状态下的拉伸、压缩或拉压交变负荷的疲乏特性、疲乏寿命等特性。
疲乏试验机在试验过程中需要经受高负荷、高频率运行，日常需要注意维护保养才略延长机器使用寿命。
1.定期更换该系统油路中的滤芯，放掉滤油器中存油，可防止污物进入伺服阀，有效的防止故障发生，延长伺服阀的运行时间。
2.力矩马达和先导阀完全浸泡在与回油相通的油液里，位置又处于管道的盲端，所以该处的油液几乎不流动，易氧化变质，因此需定期放掉变质的液压油。
3.液压油在长期工作中会氧化焦化，而且液压系统中的泵.阀、油缸等的磨损，会产生一些金属屑，它们会降低液压油的品质，造成故障。
因此需要每10个月更换一次液压油，才略保证设备无计划外停机。
4.定期清洗、更换力矩马达和先导阀，防止污染，可以躲避一部分故障发生。
5.定期检查主机和油源处是否有漏油的地方，如发觉有漏油，应适时更换密封圈或组合垫。
6.液压滤芯概述液压滤芯应用在液压系统中，用于滤除系统中的颗粒杂物及橡胶杂质，保证液压系统的清洁度，依据机器的使用情况及油的使用期限，定期更换吸油过滤器和滤芯。
关于疲乏试验机的原理介绍疲乏试验机用于进行测定金属、合金料子及其构件（如操作关节、固接件、螺旋运动件等）在室温状态下的拉伸、压缩或拉压交变负荷的疲乏特性、疲乏寿命、预制裂纹及裂纹扩展试验。
高频疲乏试验机在配备相应试验夹具后，可进行正弦载荷下的三点弯曲试验、四点弯曲试验、薄板材拉伸试验、厚板材拉伸试验、强化钢条拉伸试验、链条拉伸试验、固接件试验、连杆试验、扭转疲乏试验、弯扭复合疲乏试验、交互弯曲疲乏试验、CT试验、CCT试验、齿轮疲乏试验等。
高频疲乏试验机依据电磁谐振的原理工作，依靠电磁铁的震荡施加载荷，是载荷比较大20KN—300KN，频率80—250Hz测试时间短的选择。
需要调频率，频率时固定几个档，依据使用客户的反馈，调频操作比较麻烦。
低频疲乏试验机依据电液伺服的原理工作，依靠液压作动缸的往复运动施加载荷，大载荷5KN—1000KN低频率0—10Hz的选择；一般建议在10Hz左右使用，更高的频率对于液压伺服阀、密封圈等等部件的摩擦损伤太大，后面的维护本钱太高，不建议使用更高频率。
国检检测QBG-50微机控制高频疲劳试验机操作规程
QBG-50微机控制高频疲劳试验机操作规程
一、操作步骤
1、打开计算机电源运行疲劳试验程序，打开全数字测控电
箱，打开控制柜电源，预热10-30分钟。
2、调节试验空间，装夹好试样。
3、设置试验参数及其它相关参数。
4、施加静载荷。
5、启动动负荷按钮，试验开始。
6、设置保护。
7、试验自动结束后，卸除试样。
8、关闭控制箱电源，再关闭全数字测控电箱，最后关闭计算机。
二、注意事项
a)试验开始后，一定要打开试验保护，以保护试验机遭受到突发情
况时不受损害。
b)试验机要求在洁净、干燥、无强电磁干扰的场合下工作
c)室温高达30℃以上，建议室内设置空调设备，梅雨季节注意防潮
d)试验机应接地。
三、职责
i.试验人员在试验前必须检查试验委托单、试验编号及样品符合性
ii.试验人员必须按本规范进行操作
iii.试验人员必须认真记录试验过程，做好数据的保存
iv.试验人员必须按照实验室安全操作规范进行试验
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高频疲劳试验机的工作原理
高频疲劳试验机的工作原理引言：高频疲劳试验机是一种广泛应用于材料疲劳寿命测试和性能评估的设备。
它通过模拟材料在高频循环载荷下的工作状态，对材料的疲劳特性进行评定。
本文将介绍高频疲劳试验机的工作原理。
一、加载方式：高频疲劳试验机主要采用两种加载方式：拉伸加载和弯曲加载。
拉伸加载是通过夹具将试样的两端固定，施加拉伸力，使试样发生拉伸变形。
弯曲加载是将试样固定在支撑点上，施加弯曲力，使试样发生弯曲变形。
这两种加载方式可以灵活地模拟材料在真实工作环境中的应力状态。
二、工作原理：高频疲劳试验机的工作原理可以简单概括为：通过电机驱动搅拌头转动，使搅拌头产生循环载荷，然后通过传动装置将这部分载荷传递给试样。
整个过程中需要精确地控制搅拌头的转速和载荷的幅值，以达到预定的测试条件。
具体来说，高频疲劳试验机的工作原理主要包括以下几个方面：1. 电机驱动：试验机内部配备了一台电机，通过电源提供的电流驱动电机运转。
电机的转速是高频疲劳试验机的一个重要参数，影响着试验机的工作频率和加载速度。
2. 搅拌头：搅拌头是高频疲劳试验机中的核心部件之一，其转动产生的载荷会被传输给试样。
搅拌头通常由一个连续变速器和一个摆线轮组成，通过改变连续变速器的转速，可以实现不同频率的加载。
3. 传动装置：传动装置起到了将搅拌头产生的载荷传递给试样的作用。
传动装置通常由齿轮、皮带等组成，可以保证载荷的传递效果并减少传递损耗。
4. 控制系统：高频疲劳试验机配备了一个精密的控制系统，用于控制载荷的幅值、频率和加载次数等参数。
控制系统可以根据预设的测试条件，自动控制试验机的工作状态，并记录测试结果。
5. 数据分析：高频疲劳试验机还配备了数据采集系统，可以将试验过程中产生的数据进行采集和分析。
通过对采集的数据进行处理，可以得到材料的疲劳寿命和性能评估指标。
总结：高频疲劳试验机是一种重要的材料疲劳测试设备，通过模拟高频循环载荷对材料进行测试和评估。
其工作原理主要包括电机驱动、搅拌头转动、载荷传递、控制系统和数据分析等关键步骤。
基于可靠度的8822H齿轮弯曲疲劳强度试验
加载 ， 直 至轮 齿 出 现 弯 曲疲 劳 失 效 。 由于 脉 动试 验
只压在 齿轮 某一 点 上 ， 排 除 了齿 轮 实 际啮 合 运 动 中 的一些 因 素 （ 如润滑 油） 对 齿 轮 弯 曲强 度 的 影 响 。
１ 试 验 方 法
１ ． １ 试 验 齿 轮 及 材 料
脉 动试 验频 率 高 ， 通常均在 １ ０ ０ Ｈ ｚ以上 ， 与齿 轮 功
试 验 检 测
文章编号 ： １ ０ ０ ７ － ６ ０ ３ ４ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ３ － ０ ０ ３ ５ ０３ － ＤＯＩ ： １ ０ ． １ ４ ０ ３ ２ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ７ － ６ ０ ３ ４ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ３ ． ０ １ ４
基 于 可 靠度 的 ８ ８ ２ ２ Ｈ 齿 轮 弯 曲疲 劳 强度 试 验
致试 验 频率 降低 ， 且 由于 频 率 控 制更 为 精 确 、 稳定 ，
故将 频 率下 降 ５ ％作 为判 定轮 齿失效 的形式 之一 。
１ ． ４ 试 验 载 荷 参 数 的 确 定
１ ． ２ 试 验 设 备 及 试 验 条 件
试 验 齿 轮齿 根 应 力计 算 ： 试 验 齿 轮 的齿 根 应力
别， 见表 ３ 。
表 ３ 载 荷及 应 力级 别
Ｆ …／ ｋ Ｎ
２ ７． ５
２２． ５
应力水平／ ＭＰ ａ
６ｌ ７ ． ３ ３
５０３ ５１
表面状 况 系数 ； Ｙ ｘ 一 尺寸 系数 。
试 验单 齿 加载 夹具 几何 尺 寸关 系见 图 ２ 。
率 机 车牵 引齿 轮领域 的应 用 ， 同时， 丰 富完善 国内基
基于42CrMo_齿轮的弯曲疲劳试验研究
Journal of Mechanical Strength2023,45(2):474-480DOI :10.16579/j.issn.1001.9669.2023.02.030∗20210810收到初稿,20210917收到修改稿㊂河北省高等学校科学技术研究项目(QN2019203),唐山市科技创新团队培养计划项目(18130216A,20130204D),唐山市科技重大专项(19140203F)资助㊂∗∗王嘉军,男,1997年生,河北承德人,汉族,华北理工大学机械工程学院在读硕士生,主要研究方向为先进制造技术㊁机械故障诊断㊂∗∗∗裴未迟,男,1975年生,河北唐山人,汉族,华北理工大学机械工程学院副教授,博士,硕士研究生导师,主要研究方向为先进制造技术㊁机械故障诊断㊂基于42CrMo 齿轮的弯曲疲劳试验研究∗RESEARCH ON BENDING FATIGUE TEST BASED ON 42CRMO GEAR王嘉军∗∗㊀裴未迟∗∗∗㊀纪宏超㊀龙海洋㊀王志涛(华北理工大学机械工程学院,唐山063210)WANG JiaJun ㊀PEI WeiChi ㊀JI HongChao ㊀LONG HaiYang ㊀WANG ZhiTao(College of Mechanical Engineering ,North China University of Technology ,Tangshan 063210,China )摘要㊀42CrMo 属于超高强度钢,其具备较高的强度,材料淬透性能好,淬火后的变形量小,大量地应用于牵引用的大齿轮㊁承压主轴㊁连杆等传动件材料,弯曲疲劳试验对齿轮疲劳寿命预测具有重要意义㊂首先,通过齿轮弯曲疲劳试验,获得了应力比R =0.1时交变载荷作用下的齿轮弯曲疲劳试验数据,得到了齿轮弯曲疲劳强度P-S-N 曲线和拟合曲线关系式,以及不同可靠度下齿轮所能承受弯曲的疲劳极限值㊂随后,采用有限元方法对齿轮弯曲疲劳试验进行了数值模拟,得到了齿轮齿根处的静力学强度和理论计算值对比,分析表明数值模拟所得结果与理论分析结果基本一致,可以作为弯曲疲劳试验疲劳寿命仿真的基础㊂最后,通过弯曲疲劳寿命试验试验值与数值模拟结果对比,结果表明,疲劳寿命试验值与可靠度在84.1%时数值模拟得到的弯曲疲劳寿命基本一致,验证了数值模拟的准确性,因此能够有效预测42CrMo 齿轮的弯曲疲劳寿命㊂关键词㊀齿轮㊀弯曲疲劳㊀疲劳寿命㊀P-S-N 曲线中图分类号㊀TH133.3㊀Abstract ㊀42CrMo is a kind of ultra-high strength steel,which has high strength,good hardenability and small deformation after quenching.It is widely used in driving materials such as large gears,bearing spindle and connecting rod used in traction.Bending fatigue test is of great significance for fatigue life prediction of gears.First of all,the bending fatigue test data of gearunder alternating load at stress ratio R =0.1were obtained,the P-S -N curve of gear bending fatigue strength and the fitting curve relation were obtained,and the fatigue limit value of gear under different reliability was obtained.Then the finite element methodwas used to simulate the bending fatigue test of gear.The static strength at the root of the gear tooth is compared with the theoretical value,and the analysis shows that the numerical simulation results are basically consistent with the theoretical analysis results,which can be used as the basis of fatigue life simulation of bending fatigue test.Finally,the experimental values of the bending fatigue life test are compared with the numerical simulation results.The results show that the fatigue life test values are basically consistent with the numerical simulation results when the reliability is 84.1%,which verifies the accuracy of the numerical simulation and can effectively predict the bending fatigue life of 42CrMo gear.Key words㊀Gear ;Bending fatigue ;Fatigue life ;P-S-N curveCorresponding author :PEI WeiChi ,E-mail :pwc @ ,Tel :+86-315-8805440The project supported by the Hebei Provincial Higher Education Science and Technology Research Project (No.QN2019203),the Tangshan Science and Technology Innovation Team Training Project (No.18130216A,20130204D),and the Tangshan Science and Technology Major Project (No.19140203F).Manuscript received 20210810,in revised form 20210917.0㊀引言㊀㊀齿轮弯曲疲劳试验研究其主要目的在于研究其齿轮抗弯曲的能力,即齿轮在工作运转的过程中不断地承受重复载荷且不会造成疲劳破坏;其主要特征是齿根位置由于在反复的周期疲劳载荷的作用下出现疲劳裂纹,而伴随着裂纹的扩展将导致齿根受力面积将不断减小,最终沿着齿根断裂造成齿轮失效[1-3]㊂㊀第45卷第2期王嘉军等:基于42CrMo齿轮的弯曲疲劳试验研究475㊀㊀关于齿轮方向的研究已有将近百年的历史㊂早在1931年,国外就开始了有关齿轮的弯曲疲劳试验的研究,而随着国际工业水平的发展与进步,弯曲疲劳试验的研究不断取得阶段性成果㊂我国有关齿轮方面的研究起步相对较晚,但也在上一世纪七十年代开始起步,至今也有五十年左右的历史㊂2010年郑州机械研究所的祁倩[4]对42CrMo齿轮在高应力水平下,同种材料的齿轮软齿面和硬齿面进行弯曲疲劳试验研究,并且依据试验结果获取了该齿轮的P-S-N曲线㊂2016年郑州机械研究所的马威[5]对18CrNiMo7-6的齿轮以试验法和有限元分析法为基础,并且依据试验结果获取了R-S-N曲线㊂以上研究的齿轮材料或型号与本试验所选齿轮有所不同,所以参考价值有限,有必要单独研究该型号齿轮㊂研究42CrMo合金钢经渗碳0.9~1.1mm后的疲劳性能,随后通过数理统计方法对试验数据分析和处理,得到了P-S-N拟合曲线关系式并绘制疲劳试验P-S-N曲线[6]㊂1㊀齿轮弯曲疲劳试验㊀㊀齿轮在运转啮合的过程中承受交变应力的作用,轮齿表面加工刻痕或内部缺陷等部位,有可能因交变应力的作用引发微小裂纹㊂分散的微小裂纹逐渐汇聚形成宏观裂纹㊂宏观裂纹在轮齿上的缓慢扩展,导致轮齿横截面逐渐缩小,当横截面缩小到一定程度时,轮齿会因无法再承受动载荷导致轮齿断裂[7]㊂齿轮因交变应力发生的失效,属于齿轮的疲劳失效㊂齿轮弯曲疲劳试验是依据试验所得弯曲疲劳寿命数据,绘制齿轮材料的S-N曲线,进而测定该材料下齿轮的疲劳极限的方法[8]㊂1.1㊀试验齿轮及设备㊀㊀本次试验所选用的齿轮材料为42CrMo,其生产工艺为锻造毛坯-正火-粗车-调质-精车-剃齿-渗碳淬火-磨齿,齿轮渗碳层有效硬化层厚度为0.9~1.1mm,表面硬度HRC58~62,齿轮的基本参数如表1所示㊂表1㊀42CrMo齿轮参数Tab.1㊀42CrMo gear parameters齿数Teeth模数Modulus/mm压力角Pressure angle/(ʎ)齿宽Tooth width/mm 2062025试验所采用的是非运转式单向高频共振弯曲疲劳试验机,具体型号为通用的PLG200电磁激励共振性疲劳试验机,其特点是用压头来代替两齿轮啮合所承受的载荷施加到齿面上,振动波形输出的失真度低㊁频率范围广(最高可实现500Hz)㊁试验可控性强,试验效率高㊂在室温下进行试验,不考虑润滑和温度等条件对齿轮疲劳寿命的影响㊂其固有频率如式(1)所示f=C/m/2π(1)式中,C为机械共振系统总刚度,N/m;m为机械共振系统质量,kg㊂试验标准采用GB/T14230 2021标准来执行,采用单齿加载的方式来进行,试验采用成组法来获取齿轮的S-N曲线㊂弯曲疲劳试验如图1所示㊂图1㊀齿轮弯曲疲劳试验Fig.1㊀Bending fatigue test of gear1.2㊀试验失效判定准则㊀㊀42CrMo齿轮弯曲疲劳试验终止,其判定准则如下[9]:(1)齿根处出现肉眼可见的疲劳裂纹㊂(2)施加载荷或载荷下降5%~10%;沿齿根发生轮齿断裂㊂(3)循环寿命次数超过3ˑ106,判定越出㊂1.3㊀试验应力转换㊀㊀在试验过程中,载荷的施加是通过上压头对轮齿表面施加脉动循环载荷㊂载荷是周期性不断变化的,其中最小的载荷不能为0,以避免试验过程中冲击过大或者导致机器不稳定造成设备损伤㊂既循环应力(应力比)R=S min/S maxʂ0,故应力比选择R=0.1㊂试验选择用工程应用中危险截面常选用的平截面法中的30ʎ切线法㊂获取齿轮在轮齿齿顶面上载荷作用点E的位置,如图2所示㊂根据国标GB/T3480 3.2021给齿轮加载位置和相关参数,可得齿根处的应力,如式(2)所示σᶄF=FtY FE Y SE/(bmY ST YδrelT Y RelTY X)(2)图2㊀齿轮加载位置判定Fig.2㊀Determination of gear loading position㊀476㊀机㊀㊀械㊀㊀强㊀㊀度2023年㊀式中,Y FE为载荷作用于E点时的齿形系数,参照GB/T3480.3 2021给出计算公式㊂关于齿轮系数,如公式(3)所示[10]7-23Y FE=6(h FEm n)cosαFEn(s Fn mn)2cosαn(3)式中,m n为齿轮模数为6mm;αn为20ʎ的分度圆上法向压力角;依据GB/T3480.3 2021齿轮加载位置判定如图2所示,可得αFEn=28.10ʎ㊁h FE=9.83㊁S Fn= 11.01㊂将上述的参数代入公式(3)中可得到公式为Y FE=6(9.836)cos28.10ʎ(11.016)2cos20ʎ(4)式中,Y S为应力修正系数,需要与齿形系数Y F联合使用,对于分度圆角度为20ʎ的齿轮,齿形系数公式为Y S=(1.2+0.13L)q s11.21+2.3/L=1.4839(5)式中,L为齿根危险截面处齿厚与弯曲力臂的比值,ρF 从图2中测量可知为4.0㊂L=S Fnh FE=11.019.83=1.120q s=S Fn2ρF=11.012ˑ4.0=1.37625(6)㊀㊀依据国标进行选择Y ST=2,YδrelT=0.95,Y RelT= 1.04,Y X=0.95,将参数代入到公式(2)中可得σᶄF=Ftˑ2.4174ˑ1.48394325ˑ6ˑ2ˑ0.95ˑ1.04ˑ0.95(7)㊀㊀由于考虑到试验的限制性,将本试验预定应力比R=0.1代入,将实际齿根处应力σᶄF进行换算为应力比R=0时的脉动循环应力σF,应力转换公式,如式(8)所示σF=(1-r)σᶄFσb-r FσᶄF σb+350()(8)式中,σb为材料的实际抗拉强度1131MPa㊂将预定好试验的5个载荷水平的应力值代入到公式(7)与公式(8)中,得到应力值转换,如表2所示㊂表2㊀载荷水平转换表Tab.2㊀Load level conversion table载荷Load/kN2522191613σᶄF/MPa318.50280.28242.06203.81165.56σF/MPa292.95257.12221.14186.02150.742㊀疲劳试验及数据处理2.1㊀试验准备过程㊀㊀在弯曲疲劳试验正式开始之前,首先要确定试验的应力水平㊂从试验样品中选2个做静强度试验,根据静强度来确定试验中的最高应力水平为σF1= 292.95MPa,试验选择5个载荷级别㊂其中σF1= 292.95MPa,σF2=257.12MPa,σF3=221.14MPa,σF4=186.02MPa,σF5=150.74MPa㊂对试验齿轮进行编号处理从01㊁02㊁03㊁ ㊁010,共10个试验齿轮,每个应力水平选取8个试验点,即每个齿轮选择4个轮齿样品点,每个样品点之间间隔4个轮齿,降低两个样品点之间会受到相邻试验取样点的影响㊂2.2㊀试验结果㊀㊀本次弯曲疲劳试验共选择五个载荷级别,其中σF1=292.95MPa,σF2=257.12MPa,σF3=221.14 MPa,σF4=186.02MPa,σF5=150.74MPa㊂与之对应的五组载荷下的疲劳寿命次数如表3所示㊂表3㊀不同载荷下的疲劳寿命Tab.3㊀Fatigue life under different loads103cycle序号No.I II III IV V 186.6402.21331.62308.7104 294.2472.41917.52818.7104 3164.7616.82328.53103.3104 4166.1804.42632.93451.2104 5173.4838.22771.53914.8104 6282.5966.13154.84118.1104 7304.41216.93402.24478.6104 8376.31667.93812.35375.2104根据GB/T14230 2021中,关于某一循环寿命N L的寿命经验分布函数的关系表达式为[11]P(N L)=i-0.3n+0.4(9)式中,n为试验点总数;i为试验序号㊂失效概率如表4所示㊂表4㊀寿命累计失效概率表Tab.4㊀Life cumulative failure probability table 序号No.12345678失效概率Failure probability0.080.20.320.440.560.680.80.92 2.3㊀S-N曲线的数据分布处理㊀㊀现有的试验结果表明,关于齿轮弯曲疲劳寿命的概率分布是符合正态分布以及对数正态概率分布,试验中的应力及寿命对数化,如表5所示㊂本试验利用对数正态分布函数来确定齿轮弯曲疲劳寿命,公式为[10]7-23f(N)=lgeNσN2πe-(lg N-μ)22σN2(10)式中,μ为对数寿命平均值;σN为总体的对数寿命标准差;N为齿轮疲劳寿命㊂失效概率为50%的对数寿命,如㊀第45卷第2期王嘉军等:基于42CrMo齿轮的弯曲疲劳试验研究477㊀㊀lg N50=μ(11)㊀㊀而在某一应力水平下,获取到试验的弯曲疲劳试验寿命为N1,N2,N3, ,N n,则对数寿命的平均值,如x=1nðn i=1lg N i(12)表5㊀应力对数和寿命对数Tab.5㊀Log of stress and life序号No.应力和寿命取对数Log of stress and life5.68 5.55 5.40 5.23 5.021 1.134 1.291 1.410 1.465 1.6122 1.145 1.307 1.447 1.485 1.6123 1.201 1.333 1.466 1.495 1.6124 1.202 1.360 1.478 1.505 1.6125 1.206 1.364 1.484 1.518 1.6126 1.255 1.378 1.496 1.523 1.6127 1.263 1.401 1.504 1.532 1.6128 1.284 1.433 1.515 1.550 1.612总体寿命的平均值μ的估计值选择样本寿命的平均值,如lg N50=1nðn i=1lg N i(13)㊀㊀通过对上式的联立求取试验应力水平下的均值疲劳寿命,将获取的五组应力水平对应的N50都计算出来,将所得数据进行拟合得到失效50%时的疲劳寿命曲线㊂2.4㊀S-N曲线拟合㊀㊀本试验的疲劳寿命满足对数正态分布的,如[12]F(N)=ϕ(ln N-μσ)(14)㊀㊀按照正态分布方程为ϕ-1[(F(N)]=ln N-μσ,其中,Y=ϕ-1[(F(N)],x=ln N,A=1/σ,B=-μ/σ,将公式转换为y=Ax+B,可靠度R=1-F(N),以此反映循环寿命和可靠性之间的关系㊂将试验所得的[ln N i,ϕ-1[F(N i)]]采用最小二乘法的数据拟合方式,最终得到循环寿命在107时不同存活率下的拟合后的P-S-N曲线,如图3所示,所得拟合曲线公式,如表6所示㊂图3㊀P-S-N曲线Fig.3㊀P-S-N curve表6㊀P-S-N拟合曲线关系式Tab.6㊀P-S-N fitting curve relation可靠度Reliability/%y=A lg N+B相关系数Correlation coefficient 50y=-75.31lg N+694.410.969090y=-62.18lg N+586.950.978395y=-59.97lg N+569.030.979899y=-55.41lg N+532.000.9823根据弯曲疲劳试验数据的拟合结果可知,齿轮疲劳的可靠度在50%㊁90%㊁95%㊁99%时的弯曲疲劳应力极限水平分别是167.23MPa㊁151.72MPa㊁149.22 MPa㊁144.10MPa㊂从试验数据发现,齿轮寿命的存活率越高,齿轮所能承受的疲劳极限寿命越低㊂3㊀齿轮弯曲疲劳数值模拟3.1㊀齿轮静力学分析㊀㊀根据相关弯曲疲劳试验的夹具二维图纸,利用SolidWorks设计弯曲疲劳试验的三维模型,如图4所示,试验齿轮的相关参数,如表1所示㊂图4㊀弯曲疲劳试验三维模型Fig.4㊀3D model of bending fatigue test为了降低对关键部位的有限元分析结果精确度和降低分析所需要的时间,对弯曲疲劳试验系统三维模型进行简化分析,只保留齿轮主体作为研究对象㊂而弯曲疲劳试验的数值模拟采用Abaqus有限元分析软件,具体分析情况如下:①编辑材料属性,编辑齿轮材料42CrMo的泊松比0.28及弹性模量212GPa,材料密度设置为7800kg/m3等分析所需材料属性㊂②添加加载力,在齿面上设置为线接触,接触线的面与齿轮基圆相切,通过接触线以集中力的方式将载荷施加在轮齿表面,在加载的时候选取线上的一排结点进行加载㊂③设置约束及边界条件㊂在齿轮内孔表面进行圆柱约束,限制齿轮在x,y,z三个方向转动自由度㊂④网格的选取与划分,齿轮整体的网格类型选用较为简单的四面体等参单元(C3D4),有限元模型如图5所示㊂⑤载荷施加,在齿轮上分别加载竖直向下25kN㊁22kN㊁19kN㊁16kN㊁13kN的载荷;在分析运算后获得齿轮等效应力分布云图以及轮齿受拉侧和受压侧的应㊀478㊀机㊀㊀械㊀㊀强㊀㊀度2023年㊀力分布,提取应力云图,如图6所示㊂以给定最大载荷F =25kN 为例,当轮齿疲劳失效发生时,Mises 等效应力云图,如图6a 所示,该载荷下齿根受压侧和受拉侧的局部放大应力云图如图6b 和图6c 所示㊂由于该弯曲疲劳试验一共分为5组,每组设置不同载荷水平进行,故将不同载荷水平下轮齿发生疲劳失效时齿根的应力值列于表7㊂图5㊀齿轮有限元模型Fig.5㊀Gear finite elementmodel图6㊀F =25kN 轮齿及两侧Mises 等效应力云图Fig.6㊀F =25kN gear tooth and Mises equivalent stress cloud diagram on both sides表7㊀五组载荷下的轮齿应力情况Tab.7㊀Tooth stress under five sets of loads载荷Load /kN 2522191613齿根受压侧应力Tooth root compression side stress /MPa 187.96178.33154.01129.69105.38齿根受拉侧应力Tooth root tension side stress /MPa270.32237.88205.45173.01140.57依据表7中的数据绘制图7,从图7中可以发现,齿根受拉侧和齿根受压侧应力的倍率关系前者是后者的1.3倍左右㊂图7㊀齿根两侧应力水平Fig.7㊀Stress levels on both sides of the root将数值模拟所得的仿真应力值用σmax 来表示,用(σmax -σF )/σF 来表示数值模拟应力与理论计算之间的误差,数值模拟所得齿根受拉侧应力仿真值σmax 与理论计算所得实际齿根应力值σᶄF 与脉动循环应力σF 理论值对比,如表8所示㊂表8㊀五组载荷下齿根弯曲应力理论值与仿真值对比Tab.8㊀Comparison of theoretical value and simulation value of bending stress of tooth root under five sets of loads载荷Load /kN σᶄF /MPaσF /MPa σmax /MPa (σmax -σF )/σF25318.5292.95270.32-8.37%22280.28257.12237.88-8.09%19242.06221.14205.45-7.64%16203.81186.02173.01-7.52%13165.56150.74140.57-7.23%一直以来,都是以齿轮的弯曲应力作为齿轮弯曲疲劳寿命计算的参考,利用静强度的方法来设计齿轮疲劳寿命[13]㊂通过表8中的五组载荷下齿根弯曲应力理论值与仿真值对比分析的数据可以发现,通过数值模拟可以利用有限元仿真结果去验证齿轮弯曲疲劳寿命㊂由图8可知,以齿轮受拉侧的数值模拟应力结果作为进一步疲劳分析的数据基础㊂图8㊀齿根弯曲应力理论值与仿真值对比Fig.8㊀Comparison between theoretical value andsimulation value of tooth root bending stress㊀第45卷第2期王嘉军等:基于42CrMo 齿轮的弯曲疲劳试验研究479㊀㊀3.2㊀齿轮弯曲疲劳分析㊀㊀在Fe-Safe 中需要与材料对应的疲劳特性参数,通过对现有参数进行二次编辑的方法㊂对弯曲疲劳试验所用的42CrMo 齿轮材料,按照其弹性模量E =2.12ˑ105MPa,抗拉强度为1080MPa,在现有的材料库进行编辑设定其参数[14]1-6㊂并通过Matlab 编制载荷谱,其载荷谱如图9所示,作为Fe-Safe 中的载荷历程㊂依据Miner 线性累积损伤理论,当所有应力的寿命损伤率之和等于1时,疲劳破坏将会出现[14]1-6㊂Fe-Safe 软件将会参照这一原则,进行齿轮疲劳破坏的判定,发生疲劳破坏的单元计算终止,未发生损伤的单元运算则继续进行,当循环次数达到所设置的值107时,计算停止㊂图9㊀疲劳试验载荷谱Fig.9㊀Fatigue test load spectrum㊀㊀将疲劳寿命计算的最终结果再次导入Abaqus 中进行处理,得到齿轮对数疲劳寿命云图㊂如图10为可靠度为84.1%时,不同载荷下齿轮对数疲劳寿命云图,结果如表9所示㊂图10㊀可靠度84.1%不同载荷下齿轮对数疲劳寿命云图Fig.10㊀Stress levels on both sides of the root表9㊀可靠度84.1%时齿轮弯曲疲劳寿命Tab.9㊀Gear bending fatigue life table at 84.1%reliability 载荷Load /kN 2522191613试验寿命Testlife 9420047240019175002818700107仿真寿命Simulation life9931135481317538802426610107从图10中,可以发现不同载荷下齿轮对数疲劳寿命云图,当载荷水平在13kN 时是分界值,大于13kN的疲劳寿命小于设定值107,而当载荷水平小于等于13kN 时,齿轮的疲劳寿命可以实现无限循环即超越设定值107㊂由图11可知,可靠度在84.1%时,数值模拟得到的弯曲疲劳寿命与弯曲疲劳试验所得数据对比,可以得出采用Abaqus /Fe-Safe 所求取的疲劳寿命是可以满足设计需求的㊂4㊀结论㊀㊀结合弯曲疲劳试验数据的真实有效性与有限元数值模拟便利㊁经济性的特点,本文研究了基于42CrMo 齿轮弯曲疲劳试验,并取得了以下结论:图11㊀试验与仿真弯曲疲劳寿命对比Fig.11㊀Comparison of bending fatigue life between test and simulation1)通过对42CrMo 齿轮的弯曲疲劳试验研究,获得了42CrMo 齿轮的弯曲应力转换以及弯曲疲劳寿命数据㊂2)根据弯曲疲劳试验寿命数据,得到了42CrMo渗碳齿轮弯曲疲劳强度S-N 曲线以及P-S-N 拟合曲线关系式,以及在循环寿命为107时不同存活率下的齿轮弯曲疲劳寿命的疲劳极限应力值㊂3)利用Abaqus /Fe-Safe 估计的齿轮弯曲疲劳寿命与弯曲疲劳试验做对比,可靠度在84.1%时数值模拟可以满足齿轮弯曲疲劳寿命设计需求㊂㊀480㊀机㊀㊀械㊀㊀强㊀㊀度2023年㊀参考文献(References)[1]㊀裴未迟.重型装备传动齿轮疲劳裂纹演化试验与数值模拟研究[D].北京:北京科技大学,2021:1-5.PEI WeiChi,Experimental and numerical simulation study on fatiguecrack evolution of transmission gear of heavy equipment[D].Beijing:University of Science and Technology Beijing,2021:1-5(In 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高频疲劳损伤齿轮磁记忆效应的仿真
图4 沿所取路径的应力值分布
图10 正常齿轮磁记忆信号
3.2 含裂纹齿轮的磁记忆检测
将齿轮安装到QBG－100 高频疲劳试验机上［10］。在试验室环境中设定相关参数为：平均负荷为－20.57kN；动态幅值为18.65kN；齿轮共振频率为148Hz；受载齿为第7，26齿。
使第7齿和第26齿为受载齿，加载20min后，第7齿齿根部开始产生明显的裂纹并慢慢的扩展，此时共振周次为457×100次。如图11所示。停止疲劳试验机，卸除静态载荷，拿下齿轮并用仪器现场测量磁记忆信号。
应用ANSYS有限元分析软件，对高周疲劳下齿轮磁记忆效应进行了仿真模拟，并与实际的齿轮疲劳试验过程进行对比分析，用以验证仿真过程的正确性，期望为利用磁记忆检测技术对齿轮早期故障进行诊断提供理论依据。
1 金属磁记忆检测原理
金属磁记忆检测是指铁磁性构件在外界拉力或压力载荷和地磁场共同作用下，构件的应力集中区域磁畴组织会发生磁致伸缩性质的定向和不可逆的重新取向，导致构件磁导率不再为常量，进而改变了通过应力集中区的磁场分布，其表面产生漏磁场。磁记忆检测就是通过专用仪器检测构件的表面磁场，分析得出该构件的漏磁场强度HP 。若试件内部出现应力集中其磁场强度的计算公式为：
2.1.2 施加约束条件和载荷
根据试验室环境的要求设置相应的参数，对有裂纹的第7齿和第26齿施加了20.57kN 均布力，对齿轮内圈的下表面施加全约束。在求解过程当中选用双线性等向强化模型，并且开启大变形效应进行非线性分析。加载后的等效应力图如图3所示。
国检检测QBG-50微机控制高频疲劳试验机检验细则
QBG-50微机控制高频疲劳试验机检验细则一、工作原理高频疲劳试验机是利用机械系统共振原理及多自由度力学模型设计而成的。
在这一多自由度振动系统中，当激励机构所产生的电磁激振力的频率等于系统的主振频率并满足一定条件时，这一系统便产生等幅谐振，其激励质量（主要指砝码及其它等效质量）在谐振状态下所产生的惯性力（波形为正弦波，正弦波的幅值Fa即为动载荷或幅值载荷）往复作用于试样上，从而完成其疲劳试验。
在这一系统中，谐振惯性力的幅值Fa表征了试样所受的动载荷的大小，而其所受的静载荷Fo（即正弦波平均值，或称其为均值载荷）是由电机驱动丝杠来实现的，由于实现动、静载荷在机械结构上的相对独立，所以消除了动、静载荷间的相互影响，即实现了动、静载荷的解耦。
二、范围本细则适用于螺纹紧固件室温下拉伸疲劳强度的测定本细则也使用于所有紧固件的抗剪接头在室温下拉伸疲劳强度的测定三、编制依据GJB715.9-1990/NASM1312.21-1997紧固件试验方法抗剪接头疲劳GJB715.30-1990/NASM1312.11-1997 紧固件试验方法拉伸疲劳GB 13682/ISO3800-1993 螺纹紧固件轴向疲劳试验试验方法和结果评估四、常规试验1.疲劳试验机使用基本条件现场环境条件环境温度范围：（-10~﹢35）℃环境相对湿度：不大于80%海拔高度：不超过1000m其它条件实验室应具有三相四线380V交流电源及必要的插线板（座）电源电压波动范围不大于±10%，电源配给功率不小于设备所功率的2倍。
实验室应具有可靠的接地线实验室地面应为能够承载设备的坚实平整地面，如平整的水泥地面，不需要特殊地基。
2.软件的启动与退出先打开计算机电源，运行CCQB应用程序，再打开测控电箱及强电柜电源。
试验前测控电箱须预热30分钟，再进行试验。
试验结束后，先关闭电箱电源，再关闭计算机。
启动CCQB应用程序，弹出软件登陆窗口，直接点击确定后出现CCQB欢迎界面，同时对测控系统硬件进行初始化，检测设备是否正常，如正常则弹出CCQB的主界面。
4.刘红旗(中机生产促进中心)-齿轮疲劳寿命及传动性能测试技术与装备
三、齿轮疲劳寿命测试装备
背靠背齿轮疲劳试验台原理
试验 齿轮
液压加载器
试验 齿轮
传感器
变频电机
三、齿轮疲劳寿命测试装备
背靠背齿轮疲劳试验机功能：
对比测试：验证齿轮设计、齿轮材料、加工工艺、热 处理参数改进等对齿轮寿命的影响 ，寻找规律
强度测试：用于测试齿轮接触疲劳、弯曲疲劳寿命及 胶合特性 ，质量验证
2.传递误差/综合质量试验台
圆柱齿轮及系统传 递误差试验台
19
2.传递误差/综合质量试验台
传
递
齿轮1
误 齿轮2
差
数
光栅2
1/Z1
计 数 器
数据 采集 卡
据
1/Z2
采
4
集
30 20
4
10
3
与
0
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
3
-10
M icron s M icrons, p-p
25
26
4
二、齿轮疲劳寿命测试技术
测试齿轮疲劳寿命的关键
1. 测试目的
S-N曲线？对比测量？其它目的？
2. 试验齿轮设计、制造与检测 3. 试验方案确定
三、齿轮疲劳寿命测试装备
1. 齿轮弯曲疲劳强度试验机及加载夹具 2.齿轮接触疲劳强度试验机
5
三、齿轮疲劳寿命测试装备
1. 弯曲疲劳强度试验机及加载夹具
试验机：高频电磁谐振式试验机，加载频率高： 80～250 Hz，106—1.5h，效率很高。一般不用电 液伺服型试验机频率低，<50Hz。
齿轮接触疲劳试验机齿轮组传动效率的测算方法
Ｅｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ Ｄｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｇｅ ａ ｒ Ｃｌ ｕ ｓ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ａ Ｇｅ ａ ｒ Ｃｏ ｎｔ ａ ｃ ｔ Ｆａ ｔ ｉ ｇ ｕ ｅ Ｔｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｒｉ ｇ
Ｌｕ ｏ Ｓｈ ｅ ｎｇ ｙａ ｎｇ，Ｌｏ ｎｇ Ｚｈｅ ｎｈａ ｉ
Ｖｏ １ ． ５ ３ ＮＯ ． １
工 程 与试 验 Ｅ ＮＧＩ ＮＥ Ｅ ＲＩ Ｎ Ｇ ＆ Ｔ 测 算 方 法
罗声杨 ， 龙 震 海
（ 北 京理 工大 学 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ １ ）
摘 要 ： 本 文 提 供 了一 种 精 确 测 算 机 械 封 闭 功率 流式 （ 背靠背） 齿 轮 疲 劳 试 验 机 中齿 轮 组 传 动 效 率 的方 法 。 此 方 法 只需 要 测 量 出 驱 动 电 机 扭 矩 、 一 根 传 动 轴 上 的扭 矩 、 一 个 齿 轮 箱 达 到 热 稳 定 时 的 温 度 与 环 境 的 温 度 差 ３个 测 量 值 ，
扮 演着 重要 的角 色 。
的设 计 中 ， 有关 接 触疲 劳校 核 的部 分 ， 都是 直 接套用 国标 中 的数 据 ， 国标也是等 同采用 Ｉ Ｓ Ｏ 标 准 的数 据， 而Ｉ Ｓ ０ 数据 中 的试 验齿 轮 与 我 国 的齿 轮 材 料性
能、 加 工 工艺 都 大 不 相 同 。因此 ， 为 了优 化 齿 轮 设 计， 需要 得到 我 国齿轮 的接 触疲 劳试 验数 据 。 如今 ， 应 用最 为 广 泛 的齿 轮 接 触疲 劳 试 验 机 是 背靠 背式 齿轮 接 触 疲 劳试 验 机 。 目前 ， 国 内还 没 有 厂 家生 产这 种试 验 机 ， 一 般 都 是 从 国 外进 口。为 了
高频疲劳 试验标准 2022
高频疲劳试验标准 2022GB/T 41154-2021 金属材料多轴疲劳试验轴向-扭转应变控制热机械疲劳试验方法GB/T 5334-2021 乘用车车轮弯曲和径向疲劳性能要求及试验方法GB/T 40729-2021 精密齿轮传动装置疲劳寿命试GB/T 40819-2021 架空线缆微风振动疲劳试验方法GB/T 5909-2021 商用车车轮弯曲和径向疲劳性能要求及试验方法GB/T 1687.4-2021 硫化橡胶在屈挠试验中温升和耐疲劳性能的测定GB/T 3075-2021 金属材料疲劳试验轴向力控制方法GB/T 40410-2021 金属材料多轴疲劳试验轴向-扭转应变控制方法GB/T 14229-2021 齿轮接触疲劳强度试验方法GB/T 14230-2021 齿轮弯曲疲劳强度试验方法GB/T 26077-2021 金属材料疲劳试验轴向应变控制方法GB/T 19934.1-2021 液压传动金属承压壳体的疲劳压力试验GB/T 38822-2020 金属材料蠕变-疲劳试验方法GB/T 38814-2020 钢丝绳索具疲劳试验方法GB/T 25917.2-2019 单轴疲劳试验系统GB/T 15328-2019 普通V带疲劳试验方法，无扭矩法GB/T 25917.1-2019 单轴疲劳试验系统GB/T 37616-2019 铝合金挤压型材轴向力控制疲劳试验方法GB/T 37635-2019 纺织品弹性织带耐疲劳外观变化试验方法GB/T 37306.2-2019 金属材料疲劳试验变幅疲劳试验GB/T 37306.1-2019 金属材料疲劳试验变幅疲劳试验GB/T 37220-2018 大型橡胶软管组合件加速疲劳试验GB/T 8243.15-2018 内燃机全流式机油滤清器试验方法GB/T 6398-2017 金属材料疲劳试验疲劳裂纹扩展方法GB/T 33812-2017 金属材料疲劳试验应变控制热机械疲劳试验方法GB/T 8243.7-2017 内燃机全流式机油滤清器试验方法GB/T 18183-2017 汽车同步带疲劳试验方法GB/T 12443-2017 金属材料扭矩控制疲劳试验方法GB/T 1687.1-2016 硫化橡胶在屈挠试验中温升和耐疲劳性能的测定GB/T 1687.3-2016 硫化橡胶在屈挠试验中温升和耐疲劳性能的测定GB/T 33100-2016 浸胶帘线带式曲挠疲劳试验方法JB/T 5488-2015 高频疲劳试验机。
高频疲劳试验机培训内容
高频疲劳试验机培训内容高频疲劳试验机培训内容1. 介绍高频疲劳试验机是一种常用的设备，用于测试材料和构件在长期使用和疲劳加载下的性能。
它的主要目的是模拟真实工况下的疲劳载荷，以评估材料或构件的耐久性和可靠性。
为了能够正确地使用高频疲劳试验机，进行有效的测试和实验，培训是必不可少的。
本文将介绍高频疲劳试验机培训内容，以帮助您全面理解和运用这一设备。
2. 原理和工作方式在进行高频疲劳试验之前，了解高频疲劳试验机的原理和工作方式是非常重要的。
该设备通常由电机、负载单元、控制系统和数据采集系统组成。
电机提供动力，负载单元产生疲劳载荷，控制系统控制试验过程，数据采集系统记录试验数据。
在培训中，应重点介绍每个组成部分的功能和相互关系，以及试验过程中的注意事项。
3. 试验参数设置在进行高频疲劳试验之前，需要根据试验需求设置合适的试验参数。
这些参数包括载荷幅值、频率、循环次数等。
正确设置这些参数可以确保测试结果准确可靠。
在培训中，应介绍如何根据不同材料或构件的性质和使用环境，选择合适的试验参数进行测试。
4. 试样制备试样制备是高频疲劳试验的关键步骤之一。
试样的制备质量直接影响试验结果的可靠性。
在培训中，应重点介绍如何选择合适的试样尺寸和形状，以及如何正确制备试样，包括表面处理、定位和夹持等。
5. 试验过程和数据处理试验过程是高频疲劳试验的核心部分。
在培训中，应重点介绍如何正确操作设备，进行试验。
包括启动设备、加载试样、设定试验参数、记录试验数据等。
还应介绍如何对试验数据进行处理和分析，以获取有效的试验结果。
6. 结果解读和应用试验结果的解读和应用是高频疲劳试验的最后一步。
在培训中，应重点介绍如何正确解读试验结果，判断材料或构件的疲劳性能，并提出相应的改进措施。
还应介绍如何将试验结果应用于产品设计和生产过程中，以提高产品的耐久性和可靠性。
个人观点和理解高频疲劳试验机培训内容涵盖了从基本原理到试验过程的全面介绍，能够帮助用户全面理解和正确运用高频疲劳试验机。
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产品介绍：
馥勒齿轮高频疲劳试验机用于进行测定齿轮疲劳寿命，可完成对称疲劳试验、不对称疲劳试验、单向脉动疲劳试验、块谱疲劳试验、调制控制疲劳试验、高低温疲劳试验、三点弯曲疲劳、四点弯曲疲劳特性、疲劳寿命、断裂韧性、疲劳裂纹预制、疲劳裂纹扩展试验、KIC值、S-N曲线等。
技术参数：
1．高频疲劳试验机High frequency fatigue testing machine；
2．试验标准方法：JG556-2011《轴向加力疲劳试验机》检定规程GB/T2611、GB/T3075、HB5287、ASTM E647、ASTM E399标准等；
3．主要技术规格参数：依据测试需求，选择相应的技术规格型号参数等；
4．试验机规格型号：FLPL204GP、FLPL504GP、FLPL105GP、FLPL205GP；
5．载荷试验力：20KN、50KN、100KN、200KN等；
6．单向脉动试验力：10KN、25KN 50KN、100KN；
7．动态试验力：10KN、25KN 50KN、100KN；
8．静态试验力精度：示值的±1%；
9．动态试验力精度：示值的±2%；
10．同轴度：≤8％；
11．试验空间：20mm～750mm按实际需要订制；
12．频率范围：60—300Hz；
13．记数范围：9×109（试验机能够自动记录试验循环次数，循环次数可以随时设定，到达规定循环次数后具有自动停机功能，具有防止在停电等意外停机以后再次自动启动的功能。
）；14．附件选择：专用疲劳试验夹具、高温炉、高温箱、高低温试验箱等专用附件可选配；15．试验功能：疲劳寿命（S-N 曲线等）试验功能及断裂力学（如断裂韧性、裂纹扩展速率及门坎值等）试验功能等。
可选配并支持种类繁多的试验工装及各种环境试验装置；16．齿轮高频疲劳试验机疲劳试验软件：FULETEST疲劳试验软件基于Windows中文界面，按钮化操作，界面友好，操作方便，在线提示，轻松完成试验参数设置、试验控制、数据分析与处理、直接显示静态负荷、动态负荷、振动频率、疲劳次数等工程量，统计、打印出试验报告、试验曲线。
重点提示：更多选型参考技术规格资料请咨询馥勒FULETEST。
备注：馥勒FULETEST公司保留疲劳试验机软件硬件升级的权利，更新后恕不另行通知，如有问题请在线咨询或致电详细情况。
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