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旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)架加速試驗(yàn)案例
本文節(jié)選自《車輛耐久性載荷分析概述》第五章以下是分享的節(jié)選內(nèi)容
5.1.2 旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)架加速試驗(yàn)案例
本小節(jié)面向傳動(dòng)系統(tǒng)介紹一下旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)架加速試驗(yàn)的編制案例。把這個(gè)問題再具體一下，或者說再縮小一下范圍：
1）面對(duì)的試驗(yàn)對(duì)象是以傳動(dòng)系統(tǒng)變速箱中齒輪為代表的旋轉(zhuǎn)部件，關(guān)心的是齒輪齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度是否足夠；
2）所采用的旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)架是如圖5-5所示的恒扭矩、恒轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)臺(tái)架，這種臺(tái)架技術(shù)難度和成本相對(duì)比較低，在行業(yè)中使用更加廣泛。
圖5-5 恒扭矩恒轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)架10
5.1.2.1 載荷特點(diǎn)及需要關(guān)注的因素
齒輪是典型的旋轉(zhuǎn)部件，即便是承受恒扭矩作用，由于其自身的旋轉(zhuǎn)，齒根也會(huì)承受載荷波動(dòng)，形成疲勞損傷的累積。對(duì)于這一構(gòu)件所承受載荷的特點(diǎn)以及處理方式，可以參見第3章第3.1.1.5小節(jié)的解釋。在面對(duì)齒輪這種旋轉(zhuǎn)部件進(jìn)行載荷處理時(shí)需要扭矩和轉(zhuǎn)速兩個(gè)量，并對(duì)其進(jìn)行聯(lián)合處理，最終獲得圖3-11所示的結(jié)果，即齒輪在某一個(gè)扭矩水平Ti下轉(zhuǎn)過的圈數(shù)ni，也即承受的載荷波動(dòng)的次數(shù)。在獲得了(Ti, ni)數(shù)據(jù)對(duì)以后，在恒扭矩、恒轉(zhuǎn)速試驗(yàn)載荷譜編制過程中確保損傷相似性的關(guān)鍵信息都包含在
之中（式中k為用冪指數(shù)形式表示的制造齒輪所使用材料S-N曲線的材料參數(shù)），這樣一個(gè)關(guān)鍵信息量有的著作里面稱它為“損傷數(shù)”。在損傷數(shù)等效的基礎(chǔ)上不難將其折算成等效扭矩幅值
。
齒輪承受的載荷波動(dòng)來源于扭矩和旋轉(zhuǎn)，是一個(gè)較為典型的單軸載荷，集中于旋轉(zhuǎn)這一個(gè)自由度。試驗(yàn)中加載的塊譜，同樣建議隨機(jī)的安排加載次序。齒輪的剛度比較高，并且考慮到齒輪在嚙合傳遞扭矩的過程中比較平穩(wěn)的機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以認(rèn)為
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