基于载荷谱的汽车后桥准双曲面齿轮高周疲劳寿命评估

熊广林; 李垚; 邓月; 黄东; 吴行; 朱才朝

doi:10.16579/j.issn.1001.9669.2025.02.008

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基于载荷谱的汽车后桥准双曲面齿轮高周疲劳寿命评估

·疲劳·损伤·断裂·失效分析· | 更新时间：2025-02-28

- 基于载荷谱的汽车后桥准双曲面齿轮高周疲劳寿命评估
- HIGH-CYCLING FATIGUE LIFE ASSESSMENT OF VEHICLE HYPOID GEARS BASED ON LOAD SPECTRUM
- 机械强度 2025年47卷第2期页码：61-67
- 作者机构：
  
  1.三峡大学机械与动力学院，宜昌 443002
  2.重庆青山工业有限责任公司技术中心，重庆 402776
  3.重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室，重庆 400044
- 作者简介：
  
  熊广林，男，2003年生，湖北孝感人，本科生；主要研究方向为传动系统动力学与可靠性；E-mail：xiongguanglin2020@outlook.com。
  李垚（通信作者），男，1989年生，湖北十堰人，博士，讲师，硕士研究生导师；主要研究方向为传动系统动力学与可靠性E-mail：yao_li_@outlook.com
- 基金信息：
  
  湖北省自然科学基金计划项目(2023AFB066);水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室开放基金项目(2021KJX10)
- DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.02.008
  中图分类号： TH213.5
- 收稿日期：2023-07-28，
  
  修回日期：2023-08-17，
  
  纸质出版日期：2025-02-15
- 稿件说明：
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熊广林，李垚，邓月，等. 基于载荷谱的汽车后桥准双曲面齿轮高周疲劳寿命评估［J］. 机械强度，2025，47（2）：61-67.

XIONG Guanglin，LI Yao，DENG Yue，et al. High-cycling fatigue life assessment of vehicle hypoid gears based on load spectrum［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（2）：61-67.
熊广林，李垚，邓月，等. 基于载荷谱的汽车后桥准双曲面齿轮高周疲劳寿命评估［J］. 机械强度，2025，47（2）：61-67. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2025.02.008.

XIONG Guanglin，LI Yao，DENG Yue，et al. High-cycling fatigue life assessment of vehicle hypoid gears based on load spectrum［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（2）：61-67. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2025.02.008.

摘要

针对复杂工况下汽车后桥准双曲面齿轮接触疲劳失效问题，采用雨流计数法和Goodman平均应力方程，建立轮齿接触静力学模型，提取接触齿面载荷-时间历程，编制准双曲面齿轮载荷谱；研究基于载荷谱的准双曲面齿轮高周疲劳寿命预测方法，采用有限元方法模拟轮齿在载荷作用下的啮合/接触过程，揭示疲劳损伤准则对齿轮疲劳寿命预测的影响机制。所提方法对指导汽车后桥准双曲面齿轮高周疲劳寿命评估与预测具有重要意义。

Abstract

For the contact fatigue failure problem of vehicles’ hypoid gears under complex conditions

the rain-flow counting method and Goodman’s average stress equation were used to establish a contact statics model.The load-time history of the contact gear surface was extracted. And the load spectrum of hypoid gears was produced.The research focused on predicting the high-cycling fatigue life of hypoid gears based on the load spectrum.The study also utilized the finite element method to simulate gear teeth’s meshing or contact behaviour under loading conditions. Moreover

the influence mechanism of fatigue damage criterion on the gear fatigue life prediction was revealed.The proposed method is highly significant in assessing and predicting the high-cycling fatigue life of vehicles’ hypoid gears.

关键词

Keywords

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