轉(zhuǎn)動副作為最基本的運(yùn)動副形式之一在機(jī)械工程中應(yīng)用廣泛,但轉(zhuǎn)動副不可避免存在間隙,導(dǎo)致機(jī)械系統(tǒng)出現(xiàn)展開故障、定位精度不足、運(yùn)動失穩(wěn)和壽命下降等問題。因此轉(zhuǎn)動副間隙及由此引起的內(nèi)碰撞、摩擦和潤滑等非線性因素對多體機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)特性的影響日益突出。對于極端工況條件下的轉(zhuǎn)動副,通常在接觸表面涂覆減摩耐磨的涂層來提高系統(tǒng)的工作性能。這在實際工程中已經(jīng)得到了驗證,但結(jié)合小間隙轉(zhuǎn)動副的近似共形接觸特點(diǎn)和轉(zhuǎn)動副元素的碰撞特性對涂層/軸套基體受載時的力學(xué)行為進(jìn)行研究還鮮有報道,制約了涂層的應(yīng)用以及相關(guān)機(jī)械系統(tǒng)數(shù)值仿真精度和控制水平的提高。針對此問題,本文基于轉(zhuǎn)動副的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),圍繞涂層軸套在靜載和沖擊動載荷作用下的接觸力與變形關(guān)系開展了基礎(chǔ)研究。主要完成了以下工作:（1）通過非共形接觸方法和Winkler彈性基礎(chǔ)模型分別建立了適用于軸-層狀半空間、軸-單一彈性層軸套接觸情況的接觸力模型,證明了Winkler彈性基礎(chǔ)模型在處理小間隙軸-孔共形接觸問題時有較高精度。進(jìn)而基于Winkler彈性基礎(chǔ)模型和Hertz橢圓形壓力分布假設(shè)對現(xiàn)有雙彈性層接觸力模型進(jìn)行了改進(jìn),建立了一種修正的適用于靜載條件的雙彈性層轉(zhuǎn)動副... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

航天器展開機(jī)構(gòu)和機(jī)械臂中的間隙轉(zhuǎn)動副

散以及算法穩(wěn)定性等多種因素，值得注意的是，間隙內(nèi)是否有潤滑介質(zhì)及其潤滑機(jī)理對接觸力的影響不可忽視。如圖 1-2 a)所示，干摩擦條件下間隙轉(zhuǎn)動副法向接觸力模型最初是在 Hertz 彈性接觸理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。1882 年，Hertz 發(fā)表經(jīng)典論文《論彈性固體的接觸》，首先開始討論彈性體的靜態(tài)接觸問題，并給出了法向接觸力的經(jīng)典求解方法，至今該古典理論仍是接觸力學(xué)的基礎(chǔ)，常被用于分析更加復(fù)雜的模型。Hertz 接觸力公式是基于兩彈性體在非共形接觸條件下推導(dǎo)出來的，接觸力僅由材料的彈性變形而引起，在處理低徑向載荷大間隙轉(zhuǎn)動副接觸問題時可以得到較好的效果[33]。實際中由于間隙的存在，軸和軸套相對運(yùn)動時在接觸瞬間存在動態(tài)碰撞并產(chǎn)生能量損失，而碰撞引起的接觸力是材料變形和阻尼共同作用的結(jié)果，因此完全彈性接觸力模型并不能準(zhǔn)確描述轉(zhuǎn)動副受載時的力與變形關(guān)系。此外，轉(zhuǎn)動副間隙通常較小，軸與軸套在未發(fā)生變形前有較大的接觸面積，屬于近似共形接觸狀況，因此采用 Hertz 接觸力模型在計算小間隙轉(zhuǎn)動副接觸力時與真實值存在偏差。

論文結(jié)構(gòu)框架圖

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3439189