【摘要】：齒輪、軸承等以點(diǎn)、線接觸的零件在正常工作時(shí)往往處于彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑狀態(tài),但是對(duì)于此類零件強(qiáng)度設(shè)計(jì)所依據(jù)的赫茲應(yīng)力理論則完全忽略掉了潤(rùn)滑的影響,實(shí)際上,潤(rùn)滑對(duì)零件接觸表面應(yīng)力的分布及性能有著重要的影響,不但會(huì)在出油口附近產(chǎn)生二次壓力峰,還會(huì)在二次壓力峰下產(chǎn)生應(yīng)力集中。因此,彈流潤(rùn)滑狀態(tài)下壓力極值的研究對(duì)此類零件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)及疲勞壽命預(yù)測(cè)具有重要的意義。(1)給出了穩(wěn)態(tài)線接觸彈流潤(rùn)滑理論的數(shù)學(xué)模型及求解方程,詳細(xì)介紹了Newton-Raphson法,編寫(xiě)了計(jì)算程序,通過(guò)具體算例驗(yàn)證了程序的正確性與可用性。(2)詳細(xì)研究了彈流潤(rùn)滑狀態(tài)下無(wú)量綱速度、載荷及材料參數(shù)對(duì)壓力極值的影響,并采用多元回歸分析法給出了二次壓力峰值、中心壓力及二次壓力峰位置的擬合公式,對(duì)其進(jìn)行了顯著性檢驗(yàn)及精度校核,結(jié)果表明,在較寬的參數(shù)范圍內(nèi),該擬合公式完全滿足工程設(shè)計(jì)的需要。(3)詳細(xì)研究了彈流潤(rùn)滑狀態(tài)下接觸區(qū)次表面應(yīng)力的分布。探究了最大剪應(yīng)力與二次壓力峰的關(guān)系及最大剪應(yīng)力的位置關(guān)系,結(jié)果表明:隨著二次壓力峰幅值的增大,最大剪應(yīng)力先減少后增大;最大剪應(yīng)力深度隨著載荷的增加逐漸加深,最終近似于赫茲接觸狀況下應(yīng)力的分布,隨著速度的增大而接近于接觸區(qū)表面;并且給出了最大剪應(yīng)力位置橫坐標(biāo)的擬合公式。
[Abstract]:The gear, bearing and other parts with point and line contact are often in the state of elastohydrodynamic lubrication in normal operation, but the Hertz stress theory, which is based on the strength design of this kind of parts, completely ignores the influence of lubrication, in fact, Lubrication has an important effect on the distribution and performance of contact surface stress, which not only produces a secondary pressure peak near the outlet, but also produces a stress concentration under the secondary pressure peak. Therefore, the study of pressure extremum under elastohydrodynamic lubrication is of great significance to the strength design and fatigue life prediction of this kind of parts. (1) the mathematical model and solution equation of the steady-state linear contact elastohydrodynamic lubrication theory are given, and the Newton-Raphson method is introduced in detail. The correctness and availability of the program are verified by an example. (2) the effects of dimensionless velocity, load and material parameters on the pressure extremum under elastohydrodynamic lubrication are studied in detail. The fitting formulas of the peak value of secondary pressure, central pressure and the position of the peak of secondary pressure are given by using the method of multiple regression analysis. The significance and accuracy of the formula are verified. The results show that in a wide range of parameters, The fitting formula fully meets the needs of engineering design. (3) the distribution of subsurface stress in contact area under elastohydrodynamic lubrication is studied in detail. The relationship between the maximum shear stress and the secondary pressure peak and the position of the maximum shear stress are discussed. The results show that the maximum shear stress decreases first and then increases with the increase of the amplitude of the second pressure peak. The maximum shear stress depth gradually deepens with the increase of load, and finally approximates to the stress distribution under Hertz contact condition, and approaches to the contact area surface with the increase of velocity, and the fitting formula of the maximum shear stress position is given.
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH117.2

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本文編號(hào)：2216334