齿根裂纹对应力强度因子影响的研究

张文兴¹，江旭¹，王建国¹，杨斌^2,3

1. 内蒙古科技大学机械工程学院2. 北京科技大学3. 国家材料服役安全科学中心

摘 要：采用FRANC3D软件分析了三维齿轮Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型裂纹应力强度因子的分布规律,并考虑载荷、裂纹形状、裂纹大小、裂纹位置和划分网格粗细对应力强度因子的影响。结果表明:Ⅰ型裂纹对应力强度因子影响最大;载荷、裂纹大小、不同裂纹位置和划分网格的粗细对应力强度因子的影响曲线呈两端大中间小的对称分布规律;对于裂纹形状,当椭圆长轴小于或等于短轴时,曲线呈两端大中间小对称分布规律,当椭圆长轴大于短轴时,曲线呈现两端小中间大的对称分布规律。对度量、控制裂纹体的断裂情况和寿命估算有一定的理论基础。

关键词：齿轮模型;三维应力强度因子;FRANC3D;分布规律;齿根裂纹;