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齿轮疲劳测试涵盖三大核心指标：弯曲疲劳强度测试用于测定轮齿根部在循环应力下的承载极限；接触疲劳寿命测试评估齿面在赫兹应力作用下的点蚀形成周期；裂纹扩展速率测试量化初始缺陷在交变载荷下的生长规律。辅助性测试包括残余应力分布测量（X射线衍射法）、表面粗糙度对接触应力的影响分析（白光干涉仪）以及润滑介质抗微点蚀性能验证（油膜厚度监测）。
本测试适用于模数1-30mm的渐开线圆柱齿轮、锥齿轮及行星齿轮系统，覆盖渗碳钢（如20CrMnTi）、氮化钢（38CrMoAlA）、粉末冶金件等常见材质。应用领域包括：
汽车变速箱齿轮组（转速范围800-8000rpm）
风电增速箱行星轮系（扭矩容量5-15MN·m）
航空发动机传动齿轮（工作温度-60℃至300℃）
工业机器人RV减速器摆线轮（精度等级ISO 1328-1 Class 3）
旋转弯曲试验法：采用悬臂梁加载装置对单齿施加脉动弯矩（频率15-50Hz），通过升降法确定10^7次循环下的疲劳极限值（参照DIN 3990标准）。
双圆盘接触疲劳试验：模拟齿轮啮合线速度（最高120m/s），使用M型润滑剂循环系统维持油温80±5℃，记录初始点蚀出现时的应力循环次数（ASTM STP 771）。
断裂力学分析法：通过CT试样预制裂纹（长度0.5-2mm），在液压伺服试验机上实施ΔK梯度加载（R=0.1），绘制da/dN-ΔK曲线（符合ASTM E647规范）。
加速寿命试验：应用三轴振动台进行多自由度激励加载（PSD谱密度0.01-2000Hz），结合威布尔分布模型预测实际工况下的失效概率。
| 设备名称 | 技术参数 | 功能说明 |
|---|---|---|
| 高频液压疲劳试验机 | ±250kN动态载荷/100Hz频率精度±0.5%FS | 实现精确的载荷谱复现与应变控制测试 |
| 三维表面轮廓仪 | 垂直分辨率0.1nm/横向采样间距0.5μm | 量化齿面磨损深度与微观形貌演变 |
| 红外热像仪 | 热灵敏度20mK@30Hz帧频 | 实时监测摩擦热分布与局部温升效应 |
| 声发射采集系统 | 带宽20kHz-1MHz/16通道同步采集 | 捕捉裂纹萌生阶段的特征频率信号 |
| 扫描电镜联用装置 | 二次电子分辨率3nm/EBSD取向分析 | 解析断口韧窝形态与晶界滑移特征 |
配套设备包含恒温恒湿环境箱（温控精度±1℃/湿度±3%RH）、六分量扭矩传感器（量程±500Nm/非线性度＜0.05%）以及激光多普勒测振仪（速度分辨率0.02μm/s）。数据采集系统采用24位AD转换模块实现多物理场信号同步记录（采样率1MS/s）。
确定测试对象与安排：确认测试对象并进行初步检查，确定样品寄送或上门采样安排；
制定验证实验方案：与委托方确认与协商实验方案，验证实验方案的可行性和有效性；
签署委托书：签署委托书，明确测试详情，确定费用，并按约定支付；
进行实验测试：按实验方案进行试验测试，记录数据，并进行必要的控制和调整；
数据分析与报告：分析试验数据，并进行归纳，撰写并审核测试报告，出具符合要求的测试报告，并及时反馈测试结果给委托方。
