【摘要】：本文以標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線斜齒圓柱齒輪為研究對(duì)象,基于Archard粘著磨損和線接觸混合彈流潤(rùn)滑理論,建立了干摩擦與混合潤(rùn)滑下齒面粘著磨損模型。計(jì)算了主/從動(dòng)輪的齒面磨損量并與相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,討論齒形參數(shù)和工作參數(shù)對(duì)磨損量及其分布的影響。分析了表面粗糙度及潤(rùn)滑油性能對(duì)齒輪摩擦學(xué)性能的影響,為齒輪減磨延壽、提高傳動(dòng)平穩(wěn)性提供了一定的理論依據(jù)。主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線斜齒輪幾何模型。基于漸開(kāi)線齒廓的展成加工原理,通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法推導(dǎo)斜齒輪單個(gè)輪齒端面齒形的漸開(kāi)線方程和齒根過(guò)渡曲線方程;將整個(gè)端面齒形沿螺旋線掃略,得到了單個(gè)輪齒三維齒廓方程,并利用MATLAB軟件進(jìn)行編程和建模。(2)干摩擦下斜齒輪齒面粘著磨損計(jì)算。基于反向圓錐滾子等效接觸模型和Archard磨損計(jì)算通式,提出干摩擦下標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪齒面粘著磨損計(jì)算模型。由時(shí)變接觸線長(zhǎng)百分比法確定齒面載荷,根據(jù)等效接觸模型和Hertz接觸理論計(jì)算齒面壓力和滑動(dòng)距離。通過(guò)將主動(dòng)輪磨損曲線與相關(guān)文獻(xiàn)結(jié)果比較,驗(yàn)證上述模型的正確性。主/從動(dòng)輪齒面磨損結(jié)果顯示:齒根與齒頂處的磨損量較大,且齒根處大于齒頂處,節(jié)圓處的磨損量趨近于零;齒輪前端面至后端面,主動(dòng)輪磨損量逐漸減小而從動(dòng)輪磨損量逐漸增大;寬齒輪的磨損量沿齒寬漸趨均布。參數(shù)分析表明:增大模數(shù)、傳動(dòng)比、齒寬或減小扭矩都可降低磨損量,改變螺旋角對(duì)減小齒面磨損的作用不明顯。(3)線接觸斜齒輪的穩(wěn)態(tài)混合彈流潤(rùn)滑模型構(gòu)建�；谛拚腞eynolds方程與表面彈塑性微觀統(tǒng)計(jì)學(xué)接觸模型,構(gòu)建等溫牛頓流體的線接觸混合彈流潤(rùn)滑模型。討論了無(wú)量綱載荷、速度、材料硬度以及表面粗糙度等參數(shù)對(duì)油膜厚度和微凸體接觸比例的影響。(4)混合潤(rùn)滑下斜齒輪齒面穩(wěn)態(tài)粘著磨損計(jì)算。結(jié)合修正Archard磨損模型和線接觸混合彈流潤(rùn)滑模型,建立界面摩擦系數(shù)和磨損率的計(jì)算模型。通過(guò)與文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和仿真算例進(jìn)行比較,驗(yàn)證該模型的正確性。計(jì)算結(jié)果顯示,混合潤(rùn)滑下齒面磨損量比干摩擦下的磨損量小三個(gè)數(shù)量級(jí),良好的潤(rùn)滑可大幅減少齒面磨損。參數(shù)分析表明,隨著表面粗糙度的增大,中心膜厚、齒面閃溫、摩擦系數(shù)和磨損量均有所增大,油膜比厚顯劇減小,微凸體接觸比例顯劇增大,油膜虧量系數(shù)幾乎保持不變。齒形和工作參數(shù)對(duì)磨損量的影響規(guī)律與干摩擦工況類似。此外,混合潤(rùn)滑下適當(dāng)增大輸入轉(zhuǎn)速,可顯劇降低磨損量。
【圖文】：

條中線齒圖 2.4 起始位置處刀具與輪坯的相對(duì)位置關(guān)系連在輪坯上的靜坐標(biāo)系，，其原點(diǎn)位于輪坯軸心。而 X的動(dòng)坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系隨刀具一起運(yùn)動(dòng)，其原點(diǎn)的起與輪齒對(duì)稱軸線的交點(diǎn) P 上。法用齒條型刀具切制齒輪時(shí)，若假定輪坯靜止，則刀輪的分度圓作純滾動(dòng)[83]。滾動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)坐標(biāo)系 X1PY1輪的分度圓相切，見(jiàn)圖 2.5。Y1YN

O X1XPcxahah m c m ah m 1x m分度圓線節(jié)條中線齒圖 2.4 起始位置處刀具與輪坯的相對(duì)位置關(guān)系在輪坯上的靜坐標(biāo)系，其原點(diǎn)位于輪坯軸心。而 動(dòng)坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系隨刀具一起運(yùn)動(dòng)，其原點(diǎn)的起輪齒對(duì)稱軸線的交點(diǎn) P 上。用齒條型刀具切制齒輪時(shí)，若假定輪坯靜止，則刀的分度圓作純滾動(dòng)[83]。滾動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)坐標(biāo)系 X1P的分度圓相切，見(jiàn)圖 2.5。Y1Y
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH132.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2673082