人字齒輪具有傳動平穩(wěn)、承載能力大、軸向力小等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于航空燃氣輪機的減速器、大型起重機構(gòu)和船舶動力系統(tǒng)的核心傳動部件。隨著齒輪傳動向高速、重載、精密化發(fā)展,提高潤滑性能,減小齒面摩擦磨損的研究得到了越來越多的重視。本文以修形人字齒輪傳動為研究對象,基于Ree-Eyring非牛頓熱彈性流體動壓潤滑理論,考慮輪齒的修形,建立了人字齒輪點接觸熱彈流潤滑模型,求解出該模型的完全數(shù)值解。主要研究內(nèi)容有:(1)點接觸熱彈流潤滑模型�；诙嘀鼐W(wǎng)格法求解油膜壓力,采用逐列掃描法求解溫度;分析了載荷、卷吸速度、橢圓比和滑滾比對點接觸熱彈流的影響。結(jié)果表明,載荷和卷吸速度對點接觸熱彈流的影響較大,滑滾比對油膜溫升影響顯著。另外,點接觸熱彈流問題中,非牛頓效應(yīng)主要體現(xiàn)在對油膜溫度和剪應(yīng)力的影響。多數(shù)情況下,牛頓流體的油膜溫度和剪應(yīng)力高于非牛頓流體的。(2)修形人字齒輪的熱彈流潤滑特性。根據(jù)人字齒輪傳動嚙合特性計算接觸參數(shù),并將點接觸熱彈流模型應(yīng)用于修形人字齒輪傳動。分析了接觸載荷、接觸線長、卷吸速度、曲率半徑和滑滾比沿齒輪嚙合線的分布。研究了人字齒輪的工作參數(shù)、幾何參數(shù)及輪齒修形對潤滑特性的影響。結(jié)果顯示,合理的選擇幾何參數(shù)和工作參數(shù),可以改善齒輪的潤滑特性。(3)點接觸瞬態(tài)熱彈流模型。對比分析人字齒輪在單嚙合周期內(nèi)的穩(wěn)態(tài)彈流解和瞬態(tài)彈流解。分析油膜中心壓力、中心膜厚、中心溫升和摩擦系數(shù)的變化規(guī)律,研究輸入轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速對瞬態(tài)熱彈流解的影響。結(jié)果表明,穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)熱彈流解存在較大差異,且瞬態(tài)彈流解更為準確。轉(zhuǎn)速增大,膜厚和溫升顯著增大,摩擦系數(shù)明顯減小。輸入轉(zhuǎn)矩的增大會導(dǎo)致油膜壓力、溫升和摩擦系數(shù)增大。(4)粗糙齒面人字齒輪的瞬態(tài)熱彈流模型。分析粗糙度紋理、幅值和波長對人字齒輪瞬態(tài)熱彈流的影響。結(jié)果顯示,粗糙齒面的中心膜厚明顯小于光滑齒面的,壓力和膜厚通常會隨著粗糙度紋理改變而變化,粗糙度幅值和波長增大均會導(dǎo)致油膜厚度減小。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH123
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 齒輪傳動彈流潤滑研究現(xiàn)狀
        1.2.1 彈流潤滑理論發(fā)展
        1.2.2 彈流潤滑數(shù)值方法
        1.2.3 彈流潤滑在齒輪傳動的應(yīng)用
    1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第2章 點接觸熱彈流潤滑數(shù)值計算
    2.1 點接觸熱彈流數(shù)值計算方法
        2.1.1 基本方程
        2.1.2 壓力場求解
        2.1.3 溫度場求解
    2.2 點接觸熱彈流參數(shù)分析
        2.2.1 工況參數(shù)對熱彈流的影響
        2.2.2 幾何參數(shù)對熱彈流的影響
    2.3 非牛頓流體點接觸熱彈流
        2.3.1 數(shù)值求解
        2.3.2 非牛頓效應(yīng)
        2.3.3 滑滾比的影響
    2.4 本章小結(jié)
第3章 修形人字齒輪的點接觸熱彈流潤滑
    3.1 修形人字齒輪彈流潤滑模型
        3.1.1 接觸線長和載荷
        3.1.2 等效曲率半徑
    3.2 修形人字齒輪的熱彈流參數(shù)分析
        3.2.1 幾何參數(shù)的影響
        3.2.2 工作參數(shù)的影響
    3.3 修形對齒輪彈流潤滑特性的影響
        3.3.1 齒頂修形
        3.3.2 鼓形修形
    3.4 本章小結(jié)
第4章 人字齒輪瞬態(tài)熱彈流數(shù)值計算
    4.1 點接觸瞬態(tài)熱彈流
        4.1.1 控制方程
        4.1.2 數(shù)值求解
        4.1.3 計算結(jié)果
    4.2 人字齒輪瞬態(tài)熱彈流
        4.2.1 瞬態(tài)和準穩(wěn)態(tài)結(jié)果對比
        4.2.2 參數(shù)分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 粗糙齒面的人字齒輪瞬態(tài)熱彈流
    5.1 齒面粗糙度
    5.2 粗糙齒面的瞬態(tài)熱彈流數(shù)值計算
        5.2.1 控制方程的求解
        5.2.2 潤滑特性的分析
    5.3 粗糙度對人字齒輪瞬態(tài)熱彈流的影響
        5.3.1 粗糙紋理的影響
        5.3.2 粗糙度幅值的影響
        5.3.3 粗糙度波長的影響
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
附錄A （攻讀學(xué)位期間學(xué)術(shù)論文發(fā)表及項目研究情況）

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊麗琴;;人字齒輪裝配工裝的設(shè)計[J];機械制造;2017年05期

2 王亞楠;蔡金龍;王欠欠;;人字齒輪軸整體改分體可行性分析[J];重工與起重技術(shù);2014年04期

3 王喜剛;;雙人字齒輪軸的加工與檢測[J];一重技術(shù);2009年01期

4 劉匯俊;劉佩明;陸焱;;采用角度變位—正傳動變位齒輪設(shè)計的軋機人字齒輪座[J];重型機械科技;2006年01期

5 黃麗琴;人字齒輪交點的修整加工及齒形的修形加工[J];山西機械;2003年02期

6 王世辰,呂亞丹,高春田;人字齒輪“對中”偏差的計算和控制[J];機械工程師;2002年08期

7 王世辰,呂亞丹,高春田;人字齒輪“對中”偏差的計算和控制[J];機械工人.冷加工;2002年05期

8 劉煥利;重型人字齒輪的分半制造[J];重型機械;1996年02期

9 丁春連;保證人字齒輪加工質(zhì)量的簡易方法[J];機械工人.冷加工;1995年03期

10 黃國輝;王朝先;;利用數(shù)顯技術(shù)提高軸人字齒輪的加工精度[J];計量技術(shù);1987年07期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 尹明虎;考慮潤滑效應(yīng)的人字齒輪—轉(zhuǎn)子—滑動軸承系統(tǒng)動力學(xué)特性分析[D];西北工業(yè)大學(xué);2017年

2 王峰;人字齒輪傳動系統(tǒng)振動特性分析與試驗研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 潘利君;修形人字齒輪點接觸熱彈性流體動壓潤滑計算方法[D];湖南大學(xué);2018年

2 劉洋;含誤差與修形的人字齒輪強度有限元計算[D];湖南大學(xué);2017年

3 張濤;人字齒輪動力學(xué)仿真及其箱體振動響應(yīng)分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2015年

4 馮軍;多連桿壓力機雙人字齒輪軸設(shè)計及加工技術(shù)的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2006年

5 胡社來;大型船用二級人字齒輪傳動有限元分析[D];武漢理工大學(xué);2005年

6 吳文光;人字齒輪傳動系統(tǒng)的建模及其動力學(xué)特性的有限元分析研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

7 吉如桄;人字齒輪噴油潤滑溫度場仿真分析研究[D];南京航空航天大學(xué);2017年

8 陳臻偉;無退刀槽人字齒輪的數(shù)控加工及刀路優(yōu)化[D];湘潭大學(xué);2016年

9 李萬喜;大型軌梁軋機主傳動人字齒輪損壞機理及防治措施的研究[D];重慶大學(xué);2002年

10 劉方杰;人字齒行星齒輪泵結(jié)構(gòu)設(shè)計與流量特性分析[D];安徽理工大學(xué);2015年

本文編號：2886232