齿轮传动的综合效率直接制约着交通、建筑、风电等领域的发展质量,因此,对齿轮传动功率、负载能力以及预期寿命等的要求在逐步提高;然而,齿轮疲劳失效极大地限制了现代齿轮设备的性能与可靠性。综合论述了齿轮疲劳裂纹萌生与扩展行为现状,对齿轮失效的主要形式和原因进行介绍;归纳了影响齿轮疲劳强度的因素,总结了齿轮裂纹3种类型以及裂纹萌生与扩展的原因和方法;归纳了现有的齿轮疲劳裂纹模拟方法,描述了齿轮疲劳中的微结构力学行为,以提高对齿轮疲劳的特征和机制的理解;分析了在齿轮疲劳试验下的剩余使用寿命,并对如何避免齿轮裂纹产生提出了一些建议。

随着航空、风电等装备对齿轮传动功率密度、承载能力、寿命要求的提高,齿轮接触疲劳失效成为限制现代齿轮装备服役性能与可靠性的重要瓶颈,其中,材料的微观结构特征从根本上决定了齿轮等服役件疲劳性能的优劣。通过调研国内外相关研究现状,介绍了齿轮材料中残余奥氏体、碳化物、晶粒等主要微观结构及其对齿轮接触疲劳性能的影响。归纳了现有基于微观结构建模和微结构力学本构模型的齿轮疲劳数值模拟方法,用来描述齿轮接触疲劳中的微结构力学行为,以提升对齿轮疲劳关键特征和机理的理解。重点对齿轮存在的多种接触疲劳失效形式进行了详细阐述,分析了影响齿轮接触疲劳失效的主导因素、诱发的微观结构与力学性能变化特征以及潜在机理。为进一步理解齿轮服役过程中的微观结构演化特征与力学性能退化的关联关系以及接触疲劳失...

为正确评估不同标准中的齿轮强度计算结果,分析和比较了我国航空工业标准(HB)与国际标准化组织标准(ISO)计算锥齿轮齿面接触疲劳承载能力的差异。通过计算方法比较和实例计算对比两种途径,找出了两种标准计算公式的差异、修正系数种类、取值上的差异及其对计算结果的影响。研究结果表明,ISO标准比HB标准考虑的影响因素更多、范围更广,特别是在动载系数计算上存在较大差异,使得ISO标准计算接触应力基本值更小、计算接触应力相当、许用接触应力更大。

研制了一种多功能摩擦磨难机。它由主体、试样装夹附件和计算机数据采集及处理系统组成，通过更换不同附件可进行销盘摩擦试验、环块摩擦试验和接触疲劳试验等多种试验；同时，该机进行各种摩擦试验时可使用同一盘试样，排除了试样制备中的误差对试验结果的干扰，提高了试验结果的可对比性；采用计算机数据采集及处理系统，大大提高了采集精度的效率。大量试验表明，该机所得结果准确、重复性好、可比性强，具有广泛的应用前景。

为实验验证套管磨损机制的理论研究,在冲击-滑动工况条件下进行了套管磨损的试验研究。运用SK2005工业显微镜、铁谱显微镜和扫描电镜,对套管磨损试验后的磨擦磨损表面进行了显微图像分析。研究发现在冲击-滑动工况条件下,深井超深井套管磨损机制主要为接触疲劳磨损、粘着磨损和磨粒磨损,从试验角度验证了深井超深井套管磨损的主要原因是钻杆对套管的横向冲击。

本文把齿轮接触疲劳失效处理成随机事件，以它为研究对象，用两个新的随机变量描述它，得出用概率描述的疲劳累积损伤概率模型。基于这个模型。

在实际观测和理论分析基础上，认为多作用式液压马达壳体的失效是其加速段起点处最大赫兹应力多次作用形成的接触疲劳磨损．磨屑与裂纹加剧了磨损．结合接触疲劳试验和适宜的修复方案，使用镍基自熔合金局部喷焊法，使７０余台失效壳体修复后的使用寿命达到和超过额定寿命８×１０３～１０×１０３ｈ．

提出一种人工智能方法进行航空轴承疲劳可靠性分析.通过二次多项式近似拟合温度场效应， 建立热弹流润滑效应下航空轴承接触应力分析模型，同时考虑热弹流润滑效应、材料属性以及疲劳强度修正 系数的随机性，结合应力-强度干涉理论，运用人工神经网络法完成疲劳可靠性分析，基于改进的一次二阶矩 法完成可靠性灵敏度分析.数值算例表明，建立的可靠性分析模型能正确反映热弹流润滑效应对航空轴承接 触疲劳的影响.与传统蒙特卡罗方法相比，提出的智能方法具有良好的全局搜索能力和高效的计算性能，并通过无交互方差分析滚动轴承疲劳试验对可靠性灵敏度分析结果进行了验证.

某型号发动机工作后，滑油滤发现金属粉末，分解后发现减速器一级中间齿轮轴承组件失效。采用光学显微镜及扫描电子显微镜结合常规的试验方法对齿轮轴承组件损伤进行了综合分析，认定该轴承组件中保持架的损伤性质为疲劳断裂，滚棒、滚道的损伤性质为接触疲劳损伤。失效的原因是轴承组件受到了不正常的应力作用，中间齿轮轴表层组织中较多的角块状、断续网状碳化物对轴承组件损伤起着关键作用。

通过对失效轴承的宏观检查、装配检查、尺寸测量、冶金分析等方法，得出了轴承失效的主要机理和原因。针对某型发动机三联轴承故障进行了失效分析，结果表明，轴承失效是由于轴承组配质量不合格所致，并提出了改进措施，以确保安全使用。