內(nèi)嚙合齒輪泵力學(xué)性能分析及輪齒疲勞壽命研究
本文關(guān)鍵詞:內(nèi)嚙合齒輪泵力學(xué)性能分析及輪齒疲勞壽命研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:內(nèi)嚙合齒輪泵在工業(yè)實(shí)際中應(yīng)用廣泛,其固定月牙板與外齒輪齒面間的潤滑力學(xué)性能、齒輪的受力及壽命計(jì)算是齒輪泵應(yīng)用及研究的重要方面,而目前國內(nèi)外在這些方面的研究尚不夠深入。本文建立了能夠?qū)?nèi)嚙合齒輪泵月牙板與齒面間流體潤滑的數(shù)值計(jì)算模型,選取LL4724型內(nèi)嚙合齒輪泵為對(duì)象進(jìn)行數(shù)值計(jì)算研究,系統(tǒng)研究了壓油腔壓力、齒頂間隙、外齒輪轉(zhuǎn)速、齒頂修緣量對(duì)內(nèi)嚙合齒輪泵月牙板與齒面間的油膜壓力分布及周向流量的影響規(guī)律;以直齒漸開線圓柱齒輪為對(duì)象,通過對(duì)嚙合過程進(jìn)行分析,推導(dǎo)了輪齒嚙合過程中輪齒撓曲變形和接觸彈性變形的計(jì)算模型,構(gòu)建了變形協(xié)調(diào)關(guān)系,建立了能夠精確計(jì)算齒輪嚙合過程齒面受力的計(jì)算模型,利用MATLAB軟件進(jìn)行編程,對(duì)所建立的力學(xué)模型進(jìn)行了求解計(jì)算,結(jié)合具體實(shí)際算例,計(jì)算了嚙合過程齒面受力、齒面接觸應(yīng)力和齒根彎曲應(yīng)力變化規(guī)律;對(duì)齒輪泵外齒輪轉(zhuǎn)軸的受力進(jìn)行分析,建立了外齒輪轉(zhuǎn)軸受力的力學(xué)模型,給出了外齒輪轉(zhuǎn)軸受力的計(jì)算公式,得到了外齒輪轉(zhuǎn)軸所受橫向力及其方向隨時(shí)間變化的規(guī)律,并結(jié)合具體算例深入研究了內(nèi)嚙合齒輪泵齒項(xiàng)間隙及進(jìn)口壓力對(duì)外齒輪轉(zhuǎn)軸所受橫向力及其方向的影響規(guī)律;確定了齒輪接觸疲勞和彎曲疲勞發(fā)生的危險(xiǎn)位置,結(jié)合實(shí)際算例,對(duì)齒輪嚙合載荷譜、疲勞危險(xiǎn)位置的接觸應(yīng)力譜和彎曲應(yīng)力譜進(jìn)行了計(jì)算和繪制,利用齒輪的σ-N曲線對(duì)齒輪疲勞壽命進(jìn)行了具體的求解。本文的研究成果對(duì)內(nèi)嚙合齒輪泵的設(shè)計(jì)完善及進(jìn)一步研究有借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】:內(nèi)嚙合齒輪泵 月牙板 潤滑力學(xué) 輪齒受力 輪齒壽命
【學(xué)位授予單位】:華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TH325
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-24
- 1.1 選題背景10-11
- 1.2 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述11-22
- 1.2.1 齒輪泵技術(shù)發(fā)展進(jìn)程11-12
- 1.2.2 齒輪泵的主要類型及性能12-15
- 1.2.3 流體潤滑理論研究15-17
- 1.2.4 齒輪力學(xué)性能研究17-19
- 1.2.5 齒輪疲勞壽命研究19-22
- 1.2.6 文獻(xiàn)綜述小結(jié)22
- 1.3 研究內(nèi)容22-24
- 第2章 齒輪泵齒頂與月牙板間的潤滑力學(xué)計(jì)算方法24-34
- 2.1 引言24
- 2.2 潤滑力學(xué)方程24
- 2.3 齒頂與月牙板間的幾何模型24-26
- 2.4 齒頂與月牙板間區(qū)域網(wǎng)格的劃分26
- 2.5 雷諾方程的數(shù)值求解26-30
- 2.5.1 雷諾方程的無量綱化26-27
- 2.5.2 差分計(jì)算的基本原理27-28
- 2.5.3 偏微分方程的離散化28
- 2.5.4 逐點(diǎn)松弛迭代28-29
- 2.5.5 邊界條件及計(jì)算流程圖29-30
- 2.6 齒輪泵性能的計(jì)算方法30-32
- 2.6.1 無量綱油膜合力的計(jì)算方法30
- 2.6.2 無量綱周向流量的計(jì)算方法30-31
- 2.6.3 無量綱摩擦力的計(jì)算方法31-32
- 2.7 本章小結(jié)32-34
- 第3章 齒頂與月牙板之間潤滑力學(xué)性能計(jì)算研究34-43
- 3.1 引言34
- 3.2 齒頂間隙油膜壓力分布34-35
- 3.3 齒頂間隙對(duì)齒頂與月牙板之間潤滑力學(xué)性能的影響35-37
- 3.4 進(jìn)口壓力對(duì)齒頂與月牙板之間油膜的影響37-39
- 3.5 轉(zhuǎn)速對(duì)齒頂與月牙板之間潤滑力學(xué)性能的影響39-40
- 3.6 齒頂修緣對(duì)齒頂與月牙板之間間隙的潤滑力學(xué)性能的影響40-42
- 3.7 本章小結(jié)42-43
- 第4章 內(nèi)嚙合齒輪泵外齒輪受力分析43-65
- 4.1 引言43
- 4.2 液體壓力產(chǎn)生的徑向力43-46
- 4.2.1 壓油腔中液體壓力產(chǎn)生的徑向力44-45
- 4.2.2 齒頂與月牙板之間間隙油膜壓力產(chǎn)生的徑向力45-46
- 4.3 齒輪嚙合過程的受力及變形分析46-53
- 4.3.1 漸開線內(nèi)嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)狀態(tài)分析46-47
- 4.3.2 基本力學(xué)模型47-49
- 4.3.3 輪齒變形分析49-53
- 4.4 算例分析53-59
- 4.4.1 漸開線輪齒載荷分布54-56
- 4.4.2 漸開線齒輪接觸應(yīng)力分布56-57
- 4.4.3 漸開線齒輪彎曲應(yīng)力分布57-59
- 4.5 外齒輪轉(zhuǎn)軸受力的計(jì)算研究59-63
- 4.5.1 外齒輪轉(zhuǎn)軸受力分析59-60
- 4.5.2 算例分析60-61
- 4.5.3 齒頂間隙對(duì)外齒輪轉(zhuǎn)軸受力及其角度的影響61-62
- 4.5.4 壓油腔壓力對(duì)外齒輪轉(zhuǎn)軸受力及其角度的影響62-63
- 4.6 本章小結(jié)63-65
- 第5章 齒輪泵漸開線圓柱齒輪疲勞壽命分析65-78
- 5.1 引言65
- 5.2 齒輪疲勞危險(xiǎn)位置的確定65-67
- 5.2.1 齒輪接觸疲勞危險(xiǎn)位置的確定65-67
- 5.2.2 齒輪彎曲疲勞危險(xiǎn)位置的確定67
- 5.3 輪齒載荷譜和危險(xiǎn)位置的應(yīng)力譜67-73
- 5.3.1 載荷譜計(jì)算67-69
- 5.3.2 接觸疲勞危險(xiǎn)位置處應(yīng)力譜計(jì)算69-72
- 5.3.3 彎曲疲勞危險(xiǎn)位置處應(yīng)力譜計(jì)算72-73
- 5.4 齒輪疲勞壽命計(jì)算方法73-77
- 5.4.1 疲勞壽命計(jì)算方法73-74
- 5.4.2 算例分析74-77
- 5.5 本章小結(jié)77-78
- 第6章 研究結(jié)論與展望78-80
- 6.1 研究結(jié)論78
- 6.2 研究展望78-80
- 參考文獻(xiàn)80-84
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文84-85
- 致謝85
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):408108
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