本文關鍵詞：直齒圓柱齒輪傳動效率及微點蝕疲勞失效問題的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：機械零部件間作用力及能量傳遞、運動轉(zhuǎn)換、相互位置精度以及整機的運行平穩(wěn)性均取決于界面之間的接觸行為。齒輪傳動件,作為典型的關鍵基礎部件和通用部件之一,其服役性能好壞直接影響機械系統(tǒng)的關鍵技術指標。然而,在齒輪系統(tǒng)傳遞能量和運動的過程中,由于輪齒嚙合導致的摩擦阻力及空氣和潤滑油等流體引起的流體阻力不可避免地引起齒輪傳動過程中的能量損失。同時,輪齒嚙合過程中承受復雜變化的滑滾運動和交變的接觸載荷,導致其不同的嚙合位置界面摩擦系數(shù)和功率損失等瞬時變化,因此,在輪齒表面不同位置會發(fā)生不同形式的表面退化和疲勞失效,其將會引起傳動系統(tǒng)的振動和噪聲急劇增加。因此,對輪齒嚙合過程中的界面摩擦行為、機械能量損失及疲勞失效進行相關性研究具有重要的意義。本文在綜述國內(nèi)外齒輪傳動效率和微點蝕疲勞失效研究的基礎上,利用重慶大學機械傳動重點實驗室自主設計開發(fā)的多功能傳動摩擦學試驗臺,針對齒輪傳動過程中界面摩擦系數(shù)的動態(tài)變化、由摩擦力引起的機械能量損失和輪齒表面最主要的失效形式微點蝕進行相關性分析研究,從而為齒輪的優(yōu)化設計提供一定的借鑒。首先,本文在分析比較基于彈流潤滑摩擦系數(shù)計算法和經(jīng)驗公式計算法兩種摩擦系數(shù)計算方法優(yōu)缺點基礎上,采用雙滾子對滾來模擬真實輪齒嚙合中的線接觸問題,綜合考慮輪齒嚙合過程中各種參數(shù)的變化情況,設計雙滾子對滾摩擦學試驗方案,測量不同接觸情況下界面摩擦系數(shù)的變化規(guī)律,分別研究曲率半徑、表面粗糙度、潤滑油、載荷、卷吸速度、滑滾比等接觸參數(shù)對界面摩擦系數(shù)的影響。然后基于上述分析不同影響因素的基礎上,綜合考慮交叉項和平方項等對界面摩擦系數(shù)的影響,利用多元線性回歸分析方法建立新的界面摩擦系數(shù)預測模型,通過與傳統(tǒng)經(jīng)驗計算公式預測值和實驗測量值相比,新的多元回歸預測模型可較為準確地預測界面摩擦系數(shù)隨工況參數(shù)的變化規(guī)律。然后,應用輪齒嚙合簡化分析模型對完整輪齒嚙合周期內(nèi)的接觸參數(shù)包括曲率半徑、卷吸速度、滑滾比、最大赫茲接觸壓力等參數(shù)沿著實際嚙合線的變化規(guī)律進行分析,并結合上述得到的多元回歸界面摩擦系數(shù)計算模型,建立齒輪傳動機械能量損失預測模型,對每一瞬時嚙合點處的機械功率損失進行計算,并通過與齒輪傳動效率試驗實測值進行比較,可知該模型可較為準確地預測齒輪傳動中與載荷有關的機械功率損失隨不同工況的變化規(guī)律,從而為齒輪的優(yōu)化設計提供一定的參考。最后,針對輪齒表面最主要失效形式微點蝕進行了初步試驗探索研究,通過對表面損傷破壞和微點蝕形狀參數(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的基礎上,分別對滑滾比和赫茲接觸壓力對微點蝕形狀、方向、點蝕損傷率、點蝕形狀特征和分布特征的影響進行比較分析,從而為揭示輪齒微點蝕疲勞破壞的演化過程和失效機理提供一定的參考。
【關鍵詞】：直齒輪 界面摩擦系數(shù) 多元回歸 機械能量損失 微點蝕
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH132.4
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 主要符號9-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 輪齒界面摩擦系數(shù)和能量損失的研究11-15
• 1.2.2 齒輪滾動接觸疲勞失效微點蝕的研究15-16
• 1.3 本文研究內(nèi)容及目標16-18
• 2 總體研究路線及所用試驗設備介紹18-26
• 2.1 總體研究路線18-20
• 2.2 試驗所用儀器介紹20-26
• 2.2.1 多功能摩擦傳動試驗機20-23
• 2.2.2 表面形貌測量分析23-26
• 3 界面摩擦系數(shù)試驗研究與模型預測26-46
• 3.1 引言26-27
• 3.2 界面摩擦系數(shù)的計算方法27-31
• 3.2.1 基于EHL彈流潤滑摩擦系數(shù)計算的研究方法27-28
• 3.2.2 基于經(jīng)驗公式的界面摩擦系數(shù)計算模型28-31
• 3.3 不同接觸情況下界面摩擦系數(shù)的試驗研究31-39
• 3.3.1 試驗試件設計及材料準備32-34
• 3.3.2 雙滾子對滾摩擦學試驗方案設計34-35
• 3.3.3 試驗結果分析與討論35-39
• 3.4 界面摩擦系數(shù)預測模型39-44
• 3.4.1 多元線性回歸數(shù)學模型40-41
• 3.4.2 多元線性回歸界面摩擦系數(shù)預測模型41-42
• 3.4.3 模型驗證與比較42-44
• 3.5 本章總結44-46
• 4 齒輪傳動過程中能量損失研究46-60
• 4.1 引言46
• 4.2 齒輪傳動能量損失計算模型46-55
• 4.2.1 輪齒嚙合分析模型47-52
• 4.2.2 齒輪傳動機械能量損失的計算52-54
• 4.2.3 實驗方案齒輪傳動能量損失試驗測量54-55
• 4.3 結果與討論55-58
• 4.3.1 齒輪傳動不同類型能量損失的試驗測定55-56
• 4.3.2 齒輪傳動機械能量損失預測與比較56-58
• 4.4 本章小結58-60
• 5 輪齒表面微點蝕疲勞失效的試驗研究60-72
• 5.1 引言60-62
• 5.2 試驗設計及操作62-65
• 5.2.1 試驗方案設計及試件準備62-63
• 5.2.2 表面微點蝕分析與評價方法63-65
• 5.3 結果與討論65-70
• 5.3.1 相同卷吸速度下，不同滑滾比對微點蝕演化的影響65-68
• 5.3.2 不同赫茲接觸壓力對微點蝕疲勞破壞的影響68-70
• 5.4 本章小結70-72
• 6 結論與展望72-74
• 6.1 研究總結72-73
• 6.2 創(chuàng)新之處73
• 6.3 后續(xù)工作展望73-74
• 致謝74-76
• 參考文獻76-84
• 附錄84
• A. 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文和科研成果84

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊立偉;陳芬;丘建金;;加筋土的拉拔摩擦試驗研究[J];工程勘察;2010年08期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 耿玉旭;直齒圓柱齒輪傳動效率及微點蝕疲勞失效問題的研究[D];重慶大學;2016年

  本文關鍵詞：直齒圓柱齒輪傳動效率及微點蝕疲勞失效問題的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：289428