齒輪是應(yīng)用最廣泛的傳遞動力和運動的機械零件之一,其磨損會使接觸條件惡化,由此產(chǎn)生的表面形貌變化會導(dǎo)致振動加強,噪聲加大,傳動不平穩(wěn)等一系列問題,甚至對機械系統(tǒng)產(chǎn)生破壞性的影響,因而齒輪磨損規(guī)律及抗磨技術(shù)的研究對工業(yè)發(fā)展具有重要意義。本文首先總結(jié)了目前齒輪磨損的工程實驗、仿真技術(shù)、耐磨技術(shù)及修復(fù)方法的研究概況,并針對已有的齒輪磨損仿真模型大都采用基于粘著磨損這一單一機理分析推導(dǎo)下的Archard磨損公式,理論依據(jù)不充分,計算比較復(fù)雜等問題,本文以章易程提出的基于摩擦功原理的滑動磨損計算公式為基礎(chǔ),采用數(shù)值計算方法,建立了考慮動態(tài)的形貌變化的漸開線變位直齒輪的磨損數(shù)值計算模型,并進一步在MATLAB環(huán)境中開發(fā)了相應(yīng)的齒輪磨損仿真軟件。主要工作包括：建立漸開線變位直齒輪的數(shù)學(xué)模型,計算齒廓上各個接觸點的瞬時的正壓力、傳動比、滑動系數(shù)等參數(shù),根據(jù)共軛條件判斷齒廓上各點的接觸情況,進而計算齒廓上各接觸點的磨損量,計算齒輪副的使用壽命。最后以SS8型電力機車傳動齒輪為例,分析了仿真結(jié)果,并提出減少機車傳動齒輪磨損的具體措施。該軟件可以實現(xiàn)齒輪瞬時磨損狀態(tài)估測,齒廓描述和壽命預(yù)測等一系列的功能,對抗... 

【文章來源】：中南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 磨損理論發(fā)展
    1.3 齒輪磨損的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 工程實驗
        1.3.2 仿真技術(shù)
        1.3.3 耐磨技術(shù)
        1.3.4 修復(fù)方法
    1.4 思考
    1.5 本文研究的意義和內(nèi)容
        1.5.1 研究意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 齒輪磨損概述
    2.1 磨損過程
    2.2 磨損分類
    2.3 影響因素
第三章 齒輪磨損的計算原理和數(shù)學(xué)模型
    3.1 數(shù)值計算法的可行性
    3.2 基于摩擦功的齒輪副滑動磨損計算原理
    3.3 漸開線變位直齒輪的數(shù)學(xué)模型
        3.3.1 變位齒輪
        3.3.2 離散方法
        3.3.3 坐標系的建立
        3.3.4 轉(zhuǎn)角的確定
        3.3.5 幾何尺寸的計算
        3.3.6 矢徑的確定
        3.3.7 坐標的變換
        3.3.8 磨損矢量方向的確定
        3.3.9 滑動系數(shù)的確定
        3.3.10 重合度的確定
        3.3.11 正壓力的確定
        3.3.12 邊緣外點坐標的確定
        3.3.13 嚙合點坐標的確定
        3.3.14 共軛條件的判定
        3.3.15 瞬時傳動比的確定
        3.3.16 一個時間步長內(nèi)磨損量的計算
第四章 齒輪磨損計算機仿真程序的開發(fā)
    4.1 仿真技術(shù)簡介
        4.1.1 仿真的定義
        4.1.2 建模方法
        4.1.3 仿真過程
    4.2 采用的程序語言
        4.2.1 程序語言的選擇
        4.2.2 MATLAB簡介
    4.3 仿真程序開發(fā)
        4.3.1 仿真任務(wù)
        4.3.2 迭代設(shè)計
        4.3.3 程序編寫
    4.4 界面設(shè)計
        4.4.1 界面設(shè)計的要求
        4.4.2 設(shè)計步驟
        4.4.3 界面實現(xiàn)
    4.5 軟件集成
第五章 齒輪磨損仿真結(jié)果與分析
    5.1 仿真實例介紹
        5.1.1 SS_8型電力機車簡介
        5.1.2 傳動齒輪的基本參數(shù)
        5.1.3 電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)矩的計算
    5.2 仿真結(jié)果與分析
        5.2.1 初始幾何尺寸的計算
        5.2.2 接觸點正壓力
        5.2.3 接觸點傳動比
        5.2.4 接觸點滑動系數(shù)
        5.2.5 磨損矢量
        5.2.6 嚙合線變化
        5.2.7 接觸點磨損量
        5.2.8 齒廓磨損量
        5.2.9 齒廓形貌變化
        5.2.10 使用壽命預(yù)測
        5.2.11 許用磨損量-使用壽命關(guān)系曲線
        5.2.12 機車功率-使用壽命關(guān)系曲線
    5.3 提高SS_8型電力機車傳動齒輪的使用壽命可采取的措施
第六章 論文總結(jié)與研究展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
碩士研究生期間參加的科研項目及發(fā)表的論文情況


【參考文獻】：
期刊論文
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[4]Al2O3含量對納米復(fù)合磷化膜組織結(jié)構(gòu)及耐磨性的影響[J]. 張影,李淑英.  表面技術(shù). 2008(03)
[5]齒輪修復(fù)方法及應(yīng)用研究[J]. 吉云亮,張瑞東.  機械研究與應(yīng)用. 2008(02)
[6]齒輪點蝕破壞中磨損與振動關(guān)系的試驗研究[J]. 馮偉,謝小鵬,廖錢生,曹一波.  潤滑與密封. 2007(11)
[7]漸開線斜齒圓柱齒輪磨損的數(shù)值仿真[J]. 何榮國,江親瑜,姚一富.  潤滑與密封. 2007(03)
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碩士論文
[1]內(nèi)燃機凸輪機構(gòu)的摩擦學(xué)設(shè)計及磨損仿真[D]. 林永杰.武漢理工大學(xué) 2002



本文編號：3179958