基于RecurDyn的多工况下的尼龙蜗轮疲劳性能研究

在研究转向系统中尼龙蜗轮的疲劳性能时,该论文依托RecurDyn软件平台,创建了蜗轮蜗杆的非线性瞬态动力学模型。在这个模型里,蜗轮蜗杆的实体采用UG软件进行三维设计,仅保留关键结构以减少非关键部分对模型准确性的影响。

动力学模型中,蜗轮和蜗杆之间利用Hertz接触理论和增量有限元法进行非线性瞬态接触分析。蜗轮为柔性体进行网格划分,蜗杆则为刚性体。创建的模型可用于计算尼龙蜗轮齿根在不同工况下的动态应力值。然后利用这些结果对尼龙蜗轮的疲劳性能进行理论分析与实验验证。

通过有限元分析和理论计算对比,本文展示了模型预测的应力值与理论计算高度一致,验证了该模型的准确性。结合疲劳影响因素修正的SN曲线,在RecurDyn动力学仿真环境下添加多轴疲劳算法及PalmgrenMiner线性累积损伤理论,可得到尼龙蜗轮在多工况下的疲劳寿命预测结果,并与台架试验结果进行对比,整体误差在5%以内,表明该疲劳分析方法的可行性和精度。




据此,该研究不仅为汽车转向系统蜗轮蜗杆的设计提供了关键的模型与理论依据,还有效缩短了疲劳寿命分析的成本并通过准确的预测直接支持了产品的可靠性和寿命估算。

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