本文關(guān)鍵詞：計(jì)及粗糙度影響的齒輪接觸強(qiáng)度研究

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【摘要】：齒輪是重要的機(jī)械零部件之一,其正常工作對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的性能和可靠性有著重要影響,現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對(duì)齒輪的應(yīng)用也提出了更高的要求,必須進(jìn)行精確的接觸強(qiáng)度計(jì)算以保證其接觸應(yīng)力在安全許用值之內(nèi),因此一種精確的齒輪承載能力計(jì)算方法顯得尤為關(guān)鍵。本文基于分形理論將一對(duì)嚙合齒輪的接觸視為多個(gè)曲率、大小各異的微凸體之間的接觸,綜合考慮發(fā)生接觸的微凸體的彈塑性變形情況,建立不同粗糙度齒輪接觸的分形接觸模型。接觸模型在宏觀角度上,將齒輪簡(jiǎn)化為兩圓柱體之間的接觸,根據(jù)Hertz彈性接觸理論相關(guān)結(jié)論,得到兩齒輪在特定條件下的接觸區(qū)域,微觀角度上,將兩齒面接觸區(qū)域視為粗糙曲面間的接觸,基于分形理論分析粗糙曲面接觸時(shí)多個(gè)微凸體的變形情形,使模型符合齒輪實(shí)際接觸情形。1)介紹了分形理論的定義、特性、分形參數(shù)計(jì)算方法及其理論發(fā)展歷程。分析了在表征粗糙表面方面上,分形參數(shù)相對(duì)于統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)的優(yōu)勢(shì),并對(duì)磨齒加工的齒輪分形特性進(jìn)行研究,建立磨齒加工的齒面粗糙度Ra與分形維數(shù)D值的函數(shù)關(guān)系。2)基于分形理論通過構(gòu)建系數(shù)對(duì)M-B模型進(jìn)行修正,得到考慮兩粗糙面分形特性的接觸模型,并對(duì)模型的三個(gè)主要參數(shù)的影響規(guī)律進(jìn)行分析以及與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,驗(yàn)證了修正模型的合理性。分析結(jié)果表明模型模擬仿真與實(shí)際接觸情形更加吻合,能為摩擦磨損預(yù)測(cè)、磨粒分析以及不同粗糙度表面接觸分析提供準(zhǔn)確分析模型。3)通過構(gòu)建齒輪接觸系數(shù)得到計(jì)及粗糙度影響的齒輪分形接觸模型,然后對(duì)模型進(jìn)一步分析,探討最優(yōu)分形維數(shù)值的變化規(guī)律、齒輪接觸時(shí)彈、塑性變形情況以及對(duì)不同齒面硬度的齒輪嚙合進(jìn)行對(duì)比分析,得出了一些具有良好工程實(shí)用價(jià)值的規(guī)律。4)將同一組齒輪分別使用Hertz接觸理論計(jì)算方法、有限元分析法、齒輪分形接觸模型進(jìn)行接觸強(qiáng)度分析,并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析,驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。說明其能夠得到精確的齒輪接觸強(qiáng)度分析結(jié)果,可以很好的模擬仿真齒輪實(shí)際接觸情形。
【關(guān)鍵詞】：微凸體 分形理論 M-B修正模型 齒輪接觸模型
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題的來源及研究意義10-12
• 1.1.1 課題的來源10
• 1.1.2 課題的研究意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 分形理論研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 接觸模型國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 齒輪接觸強(qiáng)度研究國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 第二章 粗糙表面的分形表達(dá)18-30
• 2.1 分形幾何的概念19-20
• 2.2 基于分形理論的粗糙表面模擬20-22
• 2.3 分形參數(shù)的定義及其計(jì)算方法22-24
• 2.3.1 分形維數(shù)的定義22-23
• 2.3.2 分形維數(shù)的計(jì)算方法23-24
• 2.4 磨齒齒面的分形特征24-28
• 2.4.1 實(shí)驗(yàn)儀器以及分析軟件介紹24-26
• 2.4.2 磨齒齒面測(cè)量方法以及分形參數(shù)的測(cè)定26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第三章 考慮粗糙度影響的分形接觸修正模型30-44
• 3.1 M-B原始模型30-32
• 3.2 考慮粗糙度影響的分形接觸修正模型32-36
• 3.2.1 接觸系數(shù)的建立33-34
• 3.2.2 修正模型的建立34-36
• 3.3 考慮粗糙度影響的分形接觸修正模型仿真分析36-41
• 3.4 本章小結(jié)41-44
• 第四章 考慮粗糙度影響的齒輪分形接觸模型44-58
• 4.1 齒輪接觸系數(shù)的構(gòu)造44-49
• 4.1.1 齒輪接觸系數(shù)建立過程46-47
• 4.1.2 齒輪接觸系數(shù)驗(yàn)證47-49
• 4.2 考慮粗糙度影響的齒輪分形接觸模型建立49-52
• 4.3 考慮粗糙度影響的齒輪分形接觸模型探討分析52-57
• 4.3.1 粗糙齒面對(duì)接觸強(qiáng)度的影響規(guī)律分析52-55
• 4.3.2 齒面硬度對(duì)接觸強(qiáng)度影響規(guī)律分析55-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第五章 仿真分析58-64
• 5.1 齒輪接觸模型對(duì)比分析58-61
• 5.1.1 HERTZ理論計(jì)算齒輪接觸強(qiáng)度58-59
• 5.1.2 有限元軟件ANSYS分析齒輪接觸強(qiáng)度59-60
• 5.1.3 齒輪分形接觸模型計(jì)算接觸強(qiáng)度60-61
• 5.2 仿真分析61-62
• 5.3 本章小結(jié)62-64
• 第六章 全文總結(jié)與展望64-66
• 6.1 本文主要工作和結(jié)論64-65
• 6.2 對(duì)論文工作的展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70-71
• 附錄A：攻讀學(xué)位期間發(fā)表的研究成果71

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：533821