一种变速箱轴疲劳极限计算方法、系统、终端及介质与流程

本发明涉及变速箱轴领域，具体涉及一种变速箱轴疲劳极限计算方法、系统、终端及介质。

背景技术：

1、目前在计算变速箱轴强度的时候，首先需要确定变速箱轴的疲劳极限，来作为变速箱轴强度的评判标准。目前已知的影响零件疲劳强度的因素较多，比如应力集中效应，零件尺寸效应、表面状态等。

2、一方面，相关技术在计算轴疲劳极限时，会引入疲劳极限系数，但是当前此系数的取值和经验相关，无具体的公式或者参照；另一方面，相关技术在计算轴疲劳极限时，会考虑应力集中、零件尺寸、表面状态等效应，基本是参照机械设计手册，但是手册上的参数较少，具有一定的局限性，不具有普遍性。因此相关技术对变速箱轴的疲劳极限计算不具有普遍性，且精度较低，影响变速箱轴强度计算。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种变速箱轴疲劳极限计算方法、系统、终端及介质，可快速计算变速箱轴的强度中所需的疲劳极限，具有一定的普遍性，提高计算效率和精度。

2、第一方面，本发明的技术方案提供一种变速箱轴疲劳极限计算方法，包括以下步骤：

3、通过参数输入接口输入变速箱轴参数，包括公称直径d、变截面圆角半径ρ、变截面处的应力集中系数a、材料类型、抗拉强度σb和热处理工艺；

4、根据预先配置的变速箱轴参数与疲劳极限降低系数的关系计算公式，基于变速箱轴参数计算变速箱轴的疲劳极限降低系数；

5、根据预先配置的抗拉强度与变速箱轴疲劳极限的关系计算公式，基于抗拉强度σb和疲劳极限降低系数计算变速箱轴疲劳极限；

6、将所计算变速箱轴疲劳极限在人机交互界面显示。

7、在一个可选的实施方式中，根据预先配置的变速箱轴参数与疲劳极限降低系数的关系计算公式，基于变速箱轴参数计算变速箱轴的疲劳极限降低系数，具体包括：

8、根据变速箱轴参数计算变速箱轴的切口系数β、尺寸效果系数ξ、表面精加工系数m、表面处理效果系数η；

9、通过以下公式计算疲劳极限降低系数p：

10、

11、在一个可选的实施方式中，根据变速箱轴参数计算变速箱轴的切口系数β，具体包括：

12、通过以下公式计算切口系数β，

13、

14、式中，k3为第三相关系数，k3＝9.5～10.5，λ2为第二指数系数，λ2＝0.8-1.5。

15、在一个可选的实施方式中，根据变速箱轴参数计算变速箱轴的尺寸效果系数ξ，具体包括：

16、通过以下公式计算尺寸效果系数ξ，

17、

18、式中，k1为第一相关系数，k1＝0.5～0.58，k2为第二相关系数，k2＝0.22～0.41，λ1为第一指数系数，λ1＝5.2～5.5。

19、在一个可选的实施方式中，热处理工艺包括表面粗糙度ra和表面处理方式；

20、通过参数输入接口输入变速箱轴参数之前，还包括以下步骤：

21、配置不同表面粗糙度ra范围对应的表面精加工系数m；包括当表面粗糙度ra＞40μm时，m＝0.65～0.8；当表面粗糙度6.3μm＜ra≤40μm时，m＝0.75～0.92；当表面粗糙度1μm＜ra≤6.3μm时，m＝0.92～0.94；当表面粗糙度ra≤1时，m＝0.95～0.98；

22、配置不同表面处理方式对应的表面处理效果系数η；包括当无表面处理时η＝1；当采用渗碳淬火回火工艺时η＝1.18～1.25，当采用高频淬火工艺时η＝1.02～1.22；当采用喷丸处理工艺时η＝1.05～1.15；当采用渗碳加喷丸工艺时η＝1.25～1.45。

23、在一个可选的实施方式中，根据变速箱轴参数计算变速箱轴的表面精加工系数m和表面处理效果系数η，具体包括：

24、获取当前输入的表面粗糙度ra和表面处理方式；

25、与预先配置的映射关系进行比对，获得对应的表面精加工系数m和表面处理效果系数η。

26、在一个可选的实施方式中，根据预先配置的抗拉强度与变速箱轴疲劳极限的关系计算公式，基于抗拉强度σb和疲劳极限降低系数计算变速箱轴疲劳极限，具体包括通过以下公式计算变速箱轴疲劳极限σb1：

27、

28、式中，

29、第二方面，本发明的技术方案提供一种变速箱轴疲劳极限计算系统，包括，

30、参数输入模块：通过参数输入接口输入变速箱轴参数，包括公称直径d、变截面圆角半径ρ、变截面处的应力集中系数a、材料类型、抗拉强度σb和热处理工艺；

31、疲劳极限降低系数计算模块：根据预先配置的变速箱轴参数与疲劳极限降低系数的关系计算公式，基于变速箱轴参数计算变速箱轴的疲劳极限降低系数；

32、变速箱轴疲劳极限计算模块：根据预先配置的抗拉强度与变速箱轴疲劳极限的关系计算公式，基于抗拉强度σb和疲劳极限降低系数计算变速箱轴疲劳极限；

33、结果显示模块：将所计算变速箱轴疲劳极限在人机交互界面显示。

34、第三方面，本发明的技术方案提供一种终端，包括：

35、存储器，用于存储变速箱轴疲劳极限计算程序；

36、处理器，用于执行所述变速箱轴疲劳极限计算程序时实现如上述任一项所述变速箱轴疲劳极限计算方法的步骤。

37、第四方面，本发明的技术方案提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质上存储有变速箱轴疲劳极限计算程序，所述变速箱轴疲劳极限计算程序被处理器执行时实现如上述任一项所述变速箱轴疲劳极限计算方法的步骤。

38、本发明提供的一种变速箱轴疲劳极限计算方法、系统、终端及介质，相对于现有技术，具有以下有益效果：在人机交互界面提供的接口输入相关变速箱轴参数，预先配置变速箱轴参数与疲劳极限降低系数的关系计算公式，以及抗拉强度与变速箱轴疲劳极限的关系计算公式，根据预先配置的公式结合输入参数计算变速箱轴疲劳极限。本发明基于预先配置的变速箱轴参数与相关系数的关系公式可快速计算变速箱轴的强度中所需的疲劳极限，具有一定的普遍性，提高计算效率和精度。

技术特征：

1.一种变速箱轴疲劳极限计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的变速箱轴疲劳极限计算方法，其特征在于，根据预先配置的变速箱轴参数与疲劳极限降低系数的关系计算公式，基于变速箱轴参数计算变速箱轴的疲劳极限降低系数，具体包括：

3.根据权利要求2所述的变速箱轴疲劳极限计算方法，其特征在于，根据变速箱轴参数计算变速箱轴的切口系数β，具体包括：

4.根据权利要求2所述的变速箱轴疲劳极限计算方法，其特征在于，

5.根据权利要求1-4任一项所述的变速箱轴疲劳极限计算方法，其特征在于，热处理工艺包括表面粗糙度ra和表面处理方式；

6.根据权利要求5所述的变速箱轴疲劳极限计算方法，其特征在于，根据变速箱轴参数计算变速箱轴的表面精加工系数m和表面处理效果系数η，具体包括：

7.根据权利要求1所述的变速箱轴疲劳极限计算方法，其特征在于，根据预先配置的抗拉强度与变速箱轴疲劳极限的关系计算公式，基于抗拉强度σb和疲劳极限降低系数计算变速箱轴疲劳极限，具体包括通过以下公式计算变速箱轴疲劳极限σb1：

8.一种变速箱轴疲劳极限计算系统，其特征在于，包括，

9.一种终端，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有变速箱轴疲劳极限计算程序，所述变速箱轴疲劳极限计算程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述变速箱轴疲劳极限计算方法的步骤。

技术总结本发明涉及变速箱轴领域，具体公开一种变速箱轴疲劳极限计算方法、系统、终端及介质，通过参数输入接口输入变速箱轴参数，包括公称直径d、变截面圆角半径ρ、变截面处的应力集中系数a、材料类型、抗拉强度σ<subgt;b</subgt;和热处理工艺；根据预先配置的变速箱轴参数与疲劳极限降低系数的关系计算公式，基于变速箱轴参数计算变速箱轴的疲劳极限降低系数；根据预先配置的抗拉强度与变速箱轴疲劳极限的关系计算公式，基于抗拉强度σ<subgt;b</subgt;和疲劳极限降低系数计算变速箱轴疲劳极限；将所计算变速箱轴疲劳极限在人机交互界面显示。本发明可快速计算变速箱轴的强度中所需的疲劳极限，具有一定的普遍性，提高计算效率和精度。技术研发人员：王江龙,谷玉明,梁晓东受保护的技术使用者：中国重汽集团济南动力有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4