王硕，田晋跃，何绍华

(1.江苏大学 汽车与交通工程学院，江苏 镇江 212013；2.总装工程兵科研一所 第二研究室，江苏 无锡 214035)

某工程车辆变速器齿轮静态弯曲疲劳寿命分析

王硕1，田晋跃1，何绍华2

(1.江苏大学 汽车与交通工程学院，江苏 镇江 212013；2.总装工程兵科研一所 第二研究室，江苏 无锡 214035)

基于对齿轮强度的理论分析与计算，采用有限元分析软件ANSYS对某工程车辆变速器高速档齿轮进行静力学分析，通过对齿轮静态弯曲应力的有限元计算，验证该高速档齿轮是否满足变速器齿轮强度要求.运用FE-SAFE软件进行齿轮疲劳寿命分析，并通过ANSYS得到齿轮的疲劳寿命云图，结果表明该变速器高速档齿轮弯曲疲劳寿命是满足要求的.

ANSYS；静态弯曲应力；有限元；FE-SAFE；疲劳寿命

变速器是车辆传递动力的核心部件，主要由齿轮传动系统组成，针对齿轮强度及疲劳寿命的大量研究对降低变速器振动和噪声、优化其结构延长使用寿命具有重要意义[1]。工程车辆作业环境复杂，以高速档运行时更甚，因此必须进行变速器高速档齿轮的强度与弯曲疲劳寿命验证.疲劳破坏是齿轮失效的最常见的形式之一,为了提高齿轮的使用寿命和可靠性，从此着手进行研究.

1 重合度计算

本文所研究变速器齿轮采用的是斜齿轮，较直齿轮相比斜齿轮的重合度大.本文针对工作情况恶劣的高速档齿轮副进行有限元分析和寿命分析，其分析流程如图1所示[1-2].有限元软件分析前，先计算斜齿轮的重合度.斜齿轮重合度ξr是用端面重合度ξα和轴向重合度ξβ的和来表示的，其中ξα按直齿圆柱齿轮的重合度计算公式求得[3]，如公式(1).