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决定齿面点蚀的接触应力到底是什么应力?!

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齿面点蚀    


   

     
     

     

根据笔者一年的风电齿轮箱故障诊断经验,相比断齿,齿面点蚀是更常见的故障类型。换言之,点蚀很重要。

     


GB/T 3480.2-2021是预防齿面点蚀的重要参考资料。

     


今天,笔者来咬文嚼字:规范中的接触应力到底是什么应力?读者朋友是否好奇?

     


     

     
   
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接触应力不是什么?  


   

     
     

     

做仿真的兄弟最熟悉以下这些应力:

     


笔者可以很明确的告知,接触应力绝对不是这些应力。

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接触应力是接触压力吗?


   

     
     

     

规范中这段话,笔者细品。接触应力和接触压力关系很深,但好像还不是一回事。如果是一回事,接触应力就应该称为接触压力。

     
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我喜欢问人工智能    


   

     
     

     

一起来看看人工智能的回答吧:

    所以,最准确的描述是:GB/T 3480.2中的齿面接触应力 σH 是一个以赫兹接触压力为理论基础,并经过一系列工况修正后得到的、用于齿面接触疲劳强度校核的计算应力。


为了更好地理解,我们可以做一个类比:      
  • 赫兹接触压力 (p0):就像你用手掌按压桌面的“压强”。
  • GB/T 3480.2 的齿面接触应力 (σH):像是考虑了你手掌的形状、桌面的材质、按压的频率和次数后,计算出的一个“当量按压强度”,专门用于预测桌面在长期按压下是否会出现“疲劳压痕”。
  • 冯·米塞斯应力:像是分析桌面木材内部的复杂应力,用于判断你一次用极大力量按压时,木材是否会“被压碎”而产生塑性变形。

     
结论      
    在GB/T 3480.2的语境下,齿面接触应力(σH)在概念和数值上更应被理解为“经过修正的赫兹接触压力”,而不是冯·米塞斯等效应力。它的定义和使用完全服务于齿轮接触疲劳(点蚀)寿命预测这一特定目标,与用于评估静强度屈服风险的冯·米塞斯应力有着根本不同的目的和物理基础。      
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结论         


   

     
     

     

理论上来说,接触压力的公式解和仿真解应该能对上,当几何精准,网格合适,接触模型合适。

但众所知周,接触应力的有限元仿真解和公式解很难对的上。这是为什么呢?

我的看法是:接触应力和接触压力不完全一样,所以用仿真得到的接触压力直接对比公式得到的接触应力,对不上是可以理解的。

这种场景,用仿真还是不合适,应该用公式解,应该好好学习规范。仿真不是无所不能。

来源:博集华仿
Abaqus疲劳理论人工智能ANSYS
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首次发布时间:2025-11-13
最近编辑:15小时前
博集华仿
硕士 致力于推广工程仿真技术
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