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龙图腾网获悉哈尔滨工程大学申请的专利一种波动工况下齿轮接触应力计算及疲劳寿命预测方法及相关装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120874355B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510970732.1，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种波动工况下齿轮接触应力计算及疲劳寿命预测方法及相关装置是由史修江;孙文;李晓晓;李玩幽;赵松涛;董庆兵;马辉;肖会芳;孟亮虎;刘强;张晓旭;王梦琪;王东华;简煜升;杨雅琪;关百灵;蔡泽泓;李金钊;杜志康设计研发完成，并于2025-07-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种波动工况下齿轮接触应力计算及疲劳寿命预测方法及相关装置在说明书摘要公布了：本申请公开了一种波动工况下齿轮接触应力计算及疲劳寿命预测方法及相关装置，涉及齿轮设计与分析技术领域，该方法包括：先采集齿轮传动系统在波动工况下的动态数据，再分别建立传动效率计算模型和接触疲劳寿命分析模型，随后进行波动工况下的数值计算，得到波动工况下的齿轮接触应力及齿轮接触疲劳寿命。本申请综合考虑了轴系振动特性带来的动态载荷及瞬时转速等波动工况条件，使得计算和预测结果更加准确、全面；通过建立多因素耦合的传动效率计算模型和基于三维动态应力场与Zaretsky寿命预测模型的接触疲劳寿命分析模型，能更准确地计算齿轮接触应力和预测疲劳寿命，为齿轮的优化设计和加工工艺选择提供了可靠依据。

本发明授权一种波动工况下齿轮接触应力计算及疲劳寿命预测方法及相关装置在权利要求书中公布了：1.一种波动工况下齿轮接触应力计算及疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括： 采集齿轮传动系统在波动工况下的动态数据；所述动态数据包括动态载荷、转速、润滑条件、表面粗糙度和材料参数； 综合考虑多损失因素耦合，建立齿轮传动效率计算模型；所述多损失因素包括滑动摩擦功率损失、滚动摩擦功率损失、搅油功率损失、风阻功率损失与轴承损失； 基于三维动态应力场与Zaretsky寿命预测模型，建立齿轮接触疲劳寿命分析模型；所述三维动态应力场包括次表面应力和vonMises应力； 将所述动态数据分别代入所述齿轮传动效率计算模型和所述齿轮接触疲劳寿命分析模型中进行波动工况下的数值计算，得到波动工况下的齿轮接触应力及齿轮接触疲劳寿命； 所述滑动摩擦功率损失根据下式确定： ； 其中，为齿轮滑动摩擦功率损失，为卷吸速度中的瞬时滑动速度成分，f为由润滑模型获取的瞬时摩擦力； 取瞬时滑动摩擦功率损失的平均值来使得计算结果更接近实际情况； ； 其中，为滑动摩擦功率损失的平均值，为实际啮合线长度； 所述滚动摩擦功率损失根据下式确定： ； 其中，为齿轮滚动摩擦功率损失，为公式中卷吸速度中的瞬时滚动速度成分，为油膜厚度，为齿宽，为基圆螺旋角； 所述搅油功率损失根据下式确定： ； 其中，为总的搅油损失功率，为光轴外径相关的搅油损失功率，为盘光面相关的搅油损失功率，为齿面相关的搅油损失功率； 光轴外径相关的搅油损失功率、盘光面相关的搅油损失功率和齿面相关的搅油损失功率分别通过下式确定： ； ； ； 其中，为由润滑油深度与齿高关系获取的齿轮浸没因子，为中的润滑油黏度，为第i个元件的转速，为元件外部直径，为元件长度，为配置常数，取为0.2，为齿宽，为粗糙度系数，β0为分度圆螺旋角； 风阻功率损失根据下式确定： ； 其中，为风阻功率损失，为油气混合物密度，为油气混合物粘度，n为转速，R为齿轮半径； 所述轴承损失根据经验值确定；滑动轴承的轴承损失取值范围为98%~99.5%；滚动轴承的轴承损失取值范围为97%~99%； 所述次表面应力根据下式计算： ； 其中，为齿轮次表面应力，，xyz表示齿轮主表面对应坐标，x’y’z’表示齿轮次表面对应坐标，t为时间，瞬时油膜压力分布，和分别表示单位法向压力-应力和单位切向力-应力影响系数，μ为润滑油黏度； 所述vonMises应力根据下式计算： ； 其中，为vonMises应力，即齿轮接触应力； Zaretsky寿命预测模型如下式所示： ； 其中，为存活概率，为接触疲劳寿命，为应力体积，为vonMises应力，为威布尔斜率，为应力指数； 根据下式确定齿轮接触疲劳寿命： ； 其中，LR为齿轮接触疲劳寿命，为对照表面0下的等效应力，为表面1下的等效应力，与分别为两表面的应力循环次数，V为应力体积。

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