【摘要】：擺線針輪傳動以其傳動精度高、傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊和使用周期長等優(yōu)點,而被廣泛應(yīng)用于微型器械、機器人和測試儀器等。擺線針輪傳動的研究主要集中在擺線輪齒廓修形、創(chuàng)新結(jié)構(gòu)理論以及先進(jìn)加工技術(shù)方面的研究,潤滑特性方面的研究較少。擺線針輪傳動嚙合過程中的潤滑特性不僅影響齒輪的傳遞精度和接觸疲勞,而且影響傳動系統(tǒng)動態(tài)特性以及傳動效率,故有必要開展擺線針輪傳動潤滑特性分析,為擺線針輪傳動參數(shù)設(shè)計提供摩擦學(xué)理論依據(jù)。論文主要研究內(nèi)容如下：①擺線針輪傳動熱彈流潤滑數(shù)值分析模型。通過對擺線針輪傳動幾何與運動學(xué)分析,得到嚙合過程中的等效曲率半徑、卷吸速度及嚙合力等參數(shù)。采用廣義Reynolds方程,基于Newton、Ostwald和Eyring流體建立擺線針輪傳動線接觸時變熱彈流潤滑數(shù)值模型。②擺線針輪傳動潤滑特性研究。研究擺線針輪傳動純滾動接觸條件下,不同流體對嚙合過程中摩擦系數(shù)和摩擦損失功率影響規(guī)律,討論Eyring流體和Ostwald流體的非牛頓特征及工況變化對擺線針輪傳動嚙合過程中潤滑特性的影響。③設(shè)計參數(shù)變化對擺線針輪傳動潤滑特性影響。利用嚙合過程中的最小膜厚、摩擦系數(shù)和摩擦損失功率來評價擺線針輪傳動潤滑狀態(tài),討論短幅系數(shù)、針齒半徑和修形參數(shù)變化對擺線針輪傳動潤滑特性的影響。④擺線針輪傳動乏油潤滑特性研究。建立擺線針輪傳動乏油潤滑數(shù)值模型,以入口油膜厚為輸入?yún)?shù)來表征乏油程度變化,研究入口油膜厚度變化對油膜溫度、中心膜厚、有效膜厚起始位、潤滑效率及摩擦系數(shù)和摩擦損失功率的影響規(guī)律,論討工況和非牛頓特征變化對入口油膜厚度的影響。⑤供油量變化對擺線針輪傳動乏油潤滑特性影響。討論供油量沿齒寬變化對齒寬方向上的壓力和膜厚分布的影響,研究嚙合過程中不同分布供油量變化對擺線針輪傳動乏油潤滑特性的影響,以不同優(yōu)化目標(biāo)得到嚙合過程中所需供油量變化規(guī)律。
[Abstract]:Cycloidal needle wheel transmission is widely used in micro instruments, robots and test instruments because of its high transmission accuracy, high transmission ratio, compact structure and long service cycle. The research of cycloidal needle wheel transmission is mainly focused on the profile modification of cycloid gear, innovative structure theory and advanced processing technology, but less on lubrication characteristics. The lubrication characteristics of cycloidal needle wheel transmission not only affect the transmission accuracy and contact fatigue, but also affect the dynamic characteristics and transmission efficiency of transmission system. Therefore, it is necessary to analyze the lubrication characteristics of cycloid needle wheel transmission. It provides the tribological theory basis for the design of cycloidal needle wheel transmission parameters. The main contents of this paper are as follows: 1: 1 cycloidal needle wheel drive thermal elastohydrodynamic lubrication numerical analysis model. By analyzing the geometry and kinematics of cycloid needle wheel transmission, the parameters such as equivalent curvature radius, entrainment velocity and meshing force are obtained. Based on Newtonian Ostwald and Eyring fluid, a numerical model of contact time-varying thermal elastohydrodynamic lubrication (THL) for cycloidal needle wheel transmission is established by using generalized Reynolds equation. 2. The lubrication characteristics of cycloidal needle wheel drive are studied. Under the condition of pure rolling contact of cycloidal needle wheel transmission, the influence of different fluids on friction coefficient and friction loss power in meshing process is studied. The influence of non-Newtonian characteristics of Eyring fluid and Ostwald fluid on the lubrication characteristics of cycloidal needle wheel transmission during meshing is discussed. The influence of design parameters on lubrication characteristics of cycloidal needle wheel transmission is discussed. The lubrication state of cycloid needle wheel transmission is evaluated by using the minimum film thickness, friction coefficient and friction loss power in meshing process, and the short amplitude coefficient is discussed. Influence of change of needle tooth radius and modification parameters on lubrication characteristics of cycloidal needle wheel drive. 4. Study on lubrication characteristics of cycloid needle wheel transmission with lack of oil. A numerical model of oil lubrication in cycloidal needle wheel drive was established. The inlet oil film thickness was used as the input parameter to characterize the variation of the degree of spent oil. The starting position of oil film temperature, central film thickness and effective film thickness was studied. The influence of lubricating efficiency, friction coefficient and friction loss power, and the influence of operating conditions and non-Newtonian characteristics on the thickness of inlet oil film. 5. The influence of oil supply quantity on the lubrication characteristics of cycloidal needle wheel drive. The influence of the variation of oil supply along tooth width on the distribution of pressure and film thickness in the direction of tooth width is discussed. The influence of different distribution of oil supply on the lubrication characteristics of cycloidal needle wheel drive is studied. The variation of fuel supply in meshing process is obtained with different optimization objectives.
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH132.4

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本文編號：2177125