基于单齿脉动加载的齿轮弯曲疲劳试验专用夹具设计

徐科飞，王.，陈.，张二亮

（郑州大学 机械工程学院，河南 郑州.50001）

基于单齿脉动加载的齿轮弯曲疲劳试验专用夹具设计

徐科飞，王.，陈.，张二亮

（郑州大学 机械工程学院，河南 郑州.50001）

摘.：专用夹具的设计在齿轮弯曲疲劳强度试验中尤为重要。针对单齿脉动加载的齿轮弯曲试验，论述了专用夹具的设计过程，主要包括加载点的确定、压头的设计、齿轮支撑架的设计以及夹具的装配。运用Simulation对夹具的受力情况进行了仿真，通过仿真结果中齿根的受力情况与理论计算结果相比较，验证了仿真的正确性，在此基础上进一步分析了夹具的受力情况，结果显示夹具的受力情况良好。在实际试验过程中制造的夹具与试验机的共振情况良好，没有出现明显的颤振现象。加载点位置与预期一致，夹具试验情况良好。

齿轮；弯曲疲劳；夹具；有限元分析

1.言

齿轮传动具有结构简单、传动效率高、工作稳定等优点，在机械传动领域被广泛应用[1]。最早的疲劳试验由德国人艾伯特在1829年进行。关于齿根弯曲疲劳试验方法的研究，国内已经取得了丰富的经验和成果，但与国外先进水平相比还存在一定的差距，很多材料齿轮的弯曲疲劳强度还缺乏试验数据的支持，这主要是由于国内对疲劳的研究起步较晚，但随着各行各业对疲劳强度的研究越来越重视，弯曲疲劳的试验研究也越来越深入[2-5]。齿轮在运转过程中，可将轮齿简化为悬臂梁，在齿面上进行载荷，齿根会产生弯曲应力[6]。……