本文關鍵詞：直齒輪粗糙表面微凸體彈塑性接觸計算模型研究

  更多相關文章： 粗糙表面 彈塑性接觸模型 直齒輪 多微凸體 單微凸體 正/側接觸

【摘要】：齒輪是重要的基礎傳動件,正向著高效率密度、高精度、低噪聲、微型化等方向發(fā)展。摩擦對傳動性能影響的研究也受到廣泛關注,微觀齒面的接觸問題對于研究齒輪摩擦磨損、齒面膠合、裂紋等失效機理有重要意義,有必要從微觀層面對其接觸特性進行研究。本文以直齒圓柱齒輪為對象,研究粗糙齒面上單微凸體與多微凸體的彈塑性接觸計算模型。建立一種無摩擦與有摩擦狀態(tài)下粗糙表面單微凸體彈塑性接觸的理論計算模型。通過與一般粗糙表面彈塑性接觸問題研究中應用廣泛的CEB模型和KE模型的計算結果對比,初步驗證本文所建立的理論計算模型的正確性。所建模型克服了CEB模型因假設條件簡化導致的平均接觸應力的常量化趨向,模型中單微凸體彈塑性接觸過程中應力與變形具有連續(xù)特性。以某變速器的直齒圓柱齒輪為研究對象,基于實驗測得的微觀齒面形貌參數(shù),建立無摩擦和有摩擦狀態(tài)下的齒面單微凸體彈塑性接觸的有限元計算模型。兩種模型的計算結果對比表明,所建立的理論計算模型具有較好的可信度,是一種齒輪粗糙表面單微凸體彈塑性接觸計算的有效方法�；趯崪y齒面形貌參數(shù)通過CATIA逆向建立粗糙齒面三維模型,并根據(jù)微觀齒面形貌特征將接觸部分等效為剛性板與多微凸柱體接觸。以等效后的三個微凸柱體為例,分析其四種分布狀態(tài)下不同間距和不同峰頂相對高度時的接觸特性。研究接觸表面的Von Mise應力與相對變形量、接觸法向的Von Mise應力與相對變形量及總接觸面積等。結果表明:峰頂較高的微凸柱體對中間柱體的影響效應較大,且隨著微凸柱體間距的增大總的接觸面積呈近線性增大。
【關鍵詞】：粗糙表面 彈塑性接觸模型 直齒輪 多微凸體 單微凸體 正/側接觸
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH132.41;O343.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-17
• 1.1 課題研究背景及意義12-13
• 1.2 粗糙表面接觸問題國內外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.1 一般粗糙表面接觸問題13
• 1.2.2 機械高副粗糙表面接觸問題13-14
• 1.3 微凸體接觸研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.1 單微凸體側接觸分析14
• 1.3.2 多微凸體接觸分析14-15
• 1.4 主要研究內容15-16
• 1.5 本章小結16-17
• 第2章 粗糙齒面單微凸體的彈塑性接觸計算模型17-24
• 2.1 粗糙齒面單微凸體接觸的幾何模型17-18
• 2.2 粗糙齒面單微凸體的彈塑性接觸模型18-22
• 2.2.1 無摩擦時單微凸體的彈塑性接觸模型18-20
• 2.2.2 有摩擦時單微凸體的彈塑性接觸模型20-22
• 2.3 計算模型對比驗證22-23
• 2.4 本章小結23-24
• 第3章 粗糙齒面單微凸體的彈塑性接觸有限元模型24-29
• 3.1 粗糙齒面單微凸體的彈塑性接觸有限元建模24-25
• 3.1.1 粗糙齒面微凸體的峰頂曲率半徑測試24
• 3.1.2 單微凸體彈塑性接觸的有限元模型的建立24-25
• 3.2 有限元計算結果分析25-28
• 3.2.1 微凸體對的Von Mise應力25-27
• 3.2.2 有/無摩擦狀態(tài)下微凸體對的法向接觸應力27-28
• 3.3 本章小結28-29
• 第4章 粗糙齒面多微凸體彈塑性接觸建模29-42
• 4.1 粗糙表面接觸模型的構造29-31
• 4.1.1 粗糙表面模型構造方法29-30
• 4.1.2 粗糙表面建模過程30-31
• 4.2 多微凸接觸模型簡化31-32
• 4.3 多微凸接觸理論計算模型32-36
• 4.3.1 剛性板與單微凸柱體接觸32-33
• 4.3.2 剛性板與多微凸體接觸33-36
• 4.4 有限元分析模型的建立36-41
• 4.4.1 有限元模型參數(shù)設置37-39
• 4.4.2 分析參數(shù)設置39-40
• 4.4.3 網格密度的選取40-41
• 4.5 本章小結41-42
• 第5章 粗糙齒面多微凸體彈塑性接觸結果分析42-61
• 5.1 分析前處理42
• 5.2 有限元接觸計算結果分析42-60
• 5.2.1 微凸體接觸表面Von Mise應力43-49
• 5.2.2 微凸體接觸表面相對變形量49-53
• 5.2.3 微凸體接觸法向Von Mise應力53-56
• 5.2.4 微凸體接觸法向相對變形量56-58
• 5.2.5 微凸體接觸面積58-60
• 5.3 本章小結60-61
• 結論與展望61-63
• 參考文獻63-69
• 致謝69-70
• 附錄A（攻讀學位期間學術論文發(fā)表及項目研究情況）70

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本文編號：555327