考慮熱影響的漸開線齒輪非穩(wěn)態(tài)混合潤滑研究
發(fā)布時(shí)間:2020-04-19 08:00
【摘要】:在工程實(shí)際中,由于溫升、沖擊載荷、表面粗糙度等因素的存在,絕大多數(shù)的油脂潤滑機(jī)械零件,如齒輪,滾動(dòng)軸承,凸輪等靠中心接觸傳遞力或運(yùn)動(dòng),通常是在混合潤滑區(qū)中工作的。本文研究了漸開線直齒和斜齒圓柱齒輪的時(shí)變混合潤滑問題,有利于理解接觸的機(jī)理,預(yù)測潤滑特性,以及改善零件壽命、性能及可靠性,開展對混合潤滑模型的研究。 首先根據(jù)直齒圓柱齒輪的幾何關(guān)系和運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)關(guān)系,為了研究混合潤滑問題,在Reynolds方程中加入了流量因子,建立了漸開線直齒圓柱齒輪線接觸的等溫時(shí)變混合潤滑模型。應(yīng)用多重網(wǎng)格技術(shù),綜合考慮齒輪嚙合點(diǎn)的曲率半徑變化、卷吸速度變化、單雙齒引起的載荷變化以及粗糙度的影響,對齒輪的一對輪齒從嚙入到嚙出的全過程進(jìn)行了研究,得到了直齒輪時(shí)變混合潤滑的完全數(shù)值解。然后考慮了油膜溫升對油膜壓力、潤滑油密度和粘度的影響,通過能量方程和潤滑基本方程的求解,得到了直齒圓柱齒輪的熱混合潤滑問題的完全數(shù)值解。 其次分析了漸開線斜齒圓柱齒輪的幾何參數(shù)、特點(diǎn),推導(dǎo)出將斜齒輪任一嚙合瞬時(shí)的幾何參數(shù)轉(zhuǎn)化為兩個(gè)反向圓臺的幾何參數(shù)的計(jì)算公式。建立了漸開線斜齒圓柱齒輪的等溫時(shí)變混合潤滑模型。研究了斜齒輪的一對輪齒不同嚙合瞬時(shí)等溫潤滑問題。利用齒面接觸線域與齒輪嚙合線域的一一對應(yīng)關(guān)系,分析了各瞬時(shí)的油膜壓力和厚度的時(shí)變特點(diǎn),并進(jìn)一步分析了嚙合線上油膜壓力和厚度的時(shí)變特點(diǎn)。最后計(jì)算并分析了斜齒輪不同瞬時(shí)的熱混合潤滑問題。與等溫解對比,分析了加入溫度影響后油膜壓力、厚度及油膜溫度的變化趨勢。
【圖文】:
圖3一4不同嚙合點(diǎn)的溫度圖Fig.3一 4TemPeral舊 redistributionatdiffereniengagingPoinis改變齒輪參數(shù),其傳動(dòng)比分別為i=2和1=4,其他參數(shù)不變。圖3一5是傳動(dòng)比為2和傳動(dòng)比為4的齒輪的摩擦系數(shù)、膜厚、壓力、溫度對比。由于傳動(dòng)比i=2時(shí)綜合曲率半徑相對于節(jié)點(diǎn)是大體對稱的,而且無量綱速度為常數(shù),所以中心壓力沿嚙合線的變化對節(jié)點(diǎn)也是基本對稱的;中心膜厚和最小膜厚比傳動(dòng)比i=4情況下的數(shù)值要小很多;再看摩擦系數(shù)沿嚙合線的變化曲線,在節(jié)點(diǎn)處只有純滾動(dòng),所以摩擦系數(shù)急劇的下降,而遠(yuǎn)離節(jié)點(diǎn)處,摩擦系數(shù)由于油膜溫升而使?jié)櫥驼扯冉档,引起摩擦系?shù)降低,所以摩擦系數(shù)變化趨勢是從嚙入點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)是慢慢增大的,從節(jié)點(diǎn)到嚙出點(diǎn)是慢慢減小的,,并且在單雙齒嚙合初始時(shí)刻,由于載荷的突變摩擦系數(shù)也發(fā)生了突變,所以傳動(dòng)比i=2情況下的摩擦系數(shù)要小于傳動(dòng)比間的情況。
傳動(dòng)比為2時(shí)不同嚙合點(diǎn)的油膜溫度圖
【學(xué)位授予單位】:青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2009
【分類號】:TH117.2
本文編號:2633118
【圖文】:
圖3一4不同嚙合點(diǎn)的溫度圖Fig.3一 4TemPeral舊 redistributionatdiffereniengagingPoinis改變齒輪參數(shù),其傳動(dòng)比分別為i=2和1=4,其他參數(shù)不變。圖3一5是傳動(dòng)比為2和傳動(dòng)比為4的齒輪的摩擦系數(shù)、膜厚、壓力、溫度對比。由于傳動(dòng)比i=2時(shí)綜合曲率半徑相對于節(jié)點(diǎn)是大體對稱的,而且無量綱速度為常數(shù),所以中心壓力沿嚙合線的變化對節(jié)點(diǎn)也是基本對稱的;中心膜厚和最小膜厚比傳動(dòng)比i=4情況下的數(shù)值要小很多;再看摩擦系數(shù)沿嚙合線的變化曲線,在節(jié)點(diǎn)處只有純滾動(dòng),所以摩擦系數(shù)急劇的下降,而遠(yuǎn)離節(jié)點(diǎn)處,摩擦系數(shù)由于油膜溫升而使?jié)櫥驼扯冉档,引起摩擦系?shù)降低,所以摩擦系數(shù)變化趨勢是從嚙入點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)是慢慢增大的,從節(jié)點(diǎn)到嚙出點(diǎn)是慢慢減小的,,并且在單雙齒嚙合初始時(shí)刻,由于載荷的突變摩擦系數(shù)也發(fā)生了突變,所以傳動(dòng)比i=2情況下的摩擦系數(shù)要小于傳動(dòng)比間的情況。
傳動(dòng)比為2時(shí)不同嚙合點(diǎn)的油膜溫度圖
【學(xué)位授予單位】:青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2009
【分類號】:TH117.2
【引證文獻(xiàn)】
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1 李超;表面微點(diǎn)蝕及表面磨損對漸開線直齒輪熱彈流潤滑的影響研究[D];青島理工大學(xué);2011年
本文編號:2633118
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