关于确定齿轮使用寿命的数学和试验模型的评析[外文翻译].doc

附件C：译文

关于确定齿轮使用寿命的数学和试验模型的评析

摘要
由于设计机器及机械装置的需要，有关使用寿命的计算越来越受到人们的重视。作为当今几乎所有机器重要组成部分之一的齿轮，其寿命计算也是相当广泛。
我们已经开发了一个随机模型来确定齿轮的使用寿命。我们提出一个新的参数，用来描述常见的因缺陷导致的断裂的齿根断裂力学条件。我们命名这个因素为齿应力强度因素Z。Z的值与断层、塑性变形、短裂纹的晶粒方向以及长裂纹的应力强度K有关。
为了确定短裂纹区域使用寿命，我们采用Bilby, Cottrell 和 Swinden 模型，它们是基于连续分布断层理论和我们补充的未断裂材料结构生成的随机数。对于长裂纹我们已经开发了一种计算齿轮使用寿命的随机模型。
为了建立数学模型，我们开发了不同的非标准测试片，将混合试验模型集合应用其中。用这些集合的目的是尽可能的获取包含个别影响的全部信息和确定不同数量级断裂力之间的互相作用。用这种方法我们将这数学模型整合为一个系统，同时也确定了一些模型中通用的物理概念。于是可以说现在的模型已经不单纯是一个数学模型了。
关键词 ：短裂纹；应力强度因素；断裂力学
1. 介绍
各种标准例如美国齿轮制造商协会(AGMA)颁布新的齿轮标准和德国DIN标准率先提出了确定所谓的时间传动的可能性。比如说，AGMA2001[1]使用Miners 理论确定使用寿命。借助Miner理论和寿命系数，可以确定载荷周期数：