[发明专利]根据齿根残余应力分布定量估算齿轮局部疲劳强度的方法

权利要求书

1.一种根据齿根残余应力分布定量估算齿轮局部疲劳强度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

对不少于三种喷丸工艺状态下的齿轮残余应力分布以及弯曲疲劳强度进行测试；

根据测试结果并结合Goodman关系获取残余应力值与弯曲疲劳强度限之间的定量关系系数；

根据所述定量关系系数,在开发新齿轮产品时结合齿轮服役外载情况和疲劳强度要求，设计合理的齿轮局部疲劳强度，并反推出需要的残余应力分布和实现此分布的合理喷丸工艺，同时可以预测现有齿轮产品弯曲疲劳失效形式以制定合理的预防措施和改进喷丸强化工艺。

2.根据权利要求1所述的根据齿根残余应力分布定量估算齿轮局部疲劳强度的方法，其特征在于，所述齿轮的残余应力分布测试方法为X射线法。

3.根据权利要求1所述的根据齿根残余应力分布定量估算齿轮局部疲劳强度的方法，其特征在于，所述齿轮的弯曲疲劳强度的测试方法采用单齿加载、双齿加载或齿轮台架运转等实验以获取S-N曲线或者R-S-N曲线。

4.根据权利要求1所述的根据齿根残余应力分布定量估算齿轮局部疲劳强度的方法，其特征在于，所述根据测试结果并结合Goodman关系获取残余应力值与疲劳强度限之间的定量关系系数包括：

获取至少三组以上的齿根处最大残余压应力值和齿轮疲劳强度限值；

通过Goodman关系σ^-1_m＝σ^-1-mσ_m，拟合计算该齿轮产品的m值。

5.根据权利要求1或4所述的根据齿根残余应力分布定量估算齿轮局部疲劳强度的方法，其特征在于，所述开发齿轮新品时设计合理的齿轮局部疲劳强度分布并反推出合理的喷丸强化工艺包括：根据已知的齿轮未来服役时外载情况和弯曲疲劳强度要求，设计局部疲劳强度分布，结合m值反推绘制残余应力分布曲线，进而制定出合理的喷丸强化生产工艺。

6.根据权利要求1或4所述的根据齿根残余应力分布定量估算齿轮局部疲劳强度的方法，其特征在于，所述预测现有齿轮产品弯曲疲劳失效形式并指导合理的预防措施和工艺改进包括测出齿轮齿根最大弯曲应力处的残余应力分布，结合齿轮弯曲疲劳强度和m值推导齿轮的局部弯曲疲劳强度分布曲线，根据外载情况，判断齿轮可能的弯曲疲劳失效形式是表面源还是表下源，据此提出预防手段：稳定使用环境降低外载，或在外载不能降低的情况下重新设计合理的局部疲劳强度，并反推出合理残余应力分布和优化后的喷丸强化工艺。

7.根据权利要求6所述的根据齿根残余应力分布定量估算齿轮局部疲劳强度的方法，其特征在于，所述判断齿轮可能的弯曲疲劳失效形式是表面源还是表下源包括：

比较齿轮的局部弯曲疲劳强度分布曲线和外载曲线之间的关系；

若外载曲线高于局部弯曲疲劳强度分布曲线，则齿轮可能的弯曲疲劳失效形式是表面源；

若外载曲线不高于局部弯曲疲劳强度分布曲线，则齿轮可能的弯曲疲劳失效形式是表下源。