[发明专利]一种基于典型工况的轨道交通齿轮箱强度疲劳的评价方法

摘要

本发明公开了一种基于典型工况的轨道交通齿轮箱强度疲劳的评价方法，该评价方法包括以下步骤：步骤1，齿轮箱典型工况设计；步骤2，齿轮传动系统参数输入；步骤3，齿轮传动系统模型建立；步骤4，运行计算典型工况；步骤5，轴承载荷提取；步骤6，载荷坐标转换；步骤7，齿轮箱箱体总成有限元模型建立；步骤8，齿轮箱总成模态计算；步骤9，齿轮箱总成强度计算；步骤10，齿轮箱总成强度评估；步骤11，齿轮箱总成疲劳评价；步骤12，齿轮箱结构评价完成；共12个步骤组成。本发明能够对轨道交通齿轮箱进行提前性能预测，降低齿轮箱运行风险，保证结构的可靠性。

主权项

1.一种基于典型工况的轨道交通齿轮箱强度疲劳的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，提取齿轮箱典型工况的转速和扭矩参数，该典型工况包括匀速工况、加速工况、减速工况、短路工况之一或者组合；步骤2，获取齿轮箱齿轮传动系统参数，该系统参数包括齿轮齿数\传动比、轴承型号\轴承安装位置、输入\输出齿轮尺寸、输入\输出轴尺寸；步骤3，将步骤1和步骤2中的参数输入ROMAX软件中，建立齿轮传动系统模型；步骤4，运行计算典型工况：在ROMAX软件中，将步骤3的模型运行计算典型工况，得到ROMAX中轴承局部坐标系下的匀速工况、加速工况、减速工况和短路工况载荷；步骤5，轴承载荷提取：在ROMAX软件中，将步骤4的运行结果进行处理提取轴承载荷，得到ROMAX中轴承局部坐标系下的载荷，载荷包含轴承所受的6分量力和力矩；步骤6，将局部坐标载荷转换成HYPERWORKS软件中的全局坐标载荷；步骤7，在HYPERWORKS软件中，输入材料参数、3D几何、上下箱体间连接关系、轴承座连接关系、端盖连接关系、输入\输出齿轮接触关系、输入\输出齿轮连接关系，建立齿轮箱总成有限元模型；步骤8，在有限元模型中进行齿轮箱总成模态计算，若模态计算结果满足要求，则进行下一步；否则返回步骤7，对步骤7中的参数之一进行优化改进；步骤9，在有限元模型中进行齿轮箱总成强度计算，提取极限工况和典型工况下的应力值；步骤10，将极限工况结果应力值作为评价输入，并与材料的屈服强度进行比较，评价安全系数；且将典型工况结果应力值作为评价输入，并用Goodman‑smith疲劳评价图进行疲劳评价；步骤11，如步骤10中的安全系数和疲劳结果满足要求，则结束；否则返回步骤10，对步骤7中的参数之一进行优化改进。