本文關(guān)鍵詞：潤滑油特征對重載傳動(dòng)齒輪接觸疲勞強(qiáng)度的影響機(jī)制

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【摘要】：對于重載傳動(dòng)齒輪,表面接觸疲勞作為一種潤滑相關(guān)的疲勞形式,是齒輪的主要失效形式。因此需要研究潤滑油特征對重載傳動(dòng)齒輪齒面接觸疲勞的影響機(jī)制,為重載傳動(dòng)系統(tǒng)選擇或設(shè)計(jì)潤滑油提供依據(jù)。本文圍繞特種車輛用重載傳動(dòng)齒輪展開研究。文中分別用經(jīng)驗(yàn)法、理論法和數(shù)值法對理想狀態(tài)下齒輪齒面的赫茲接觸應(yīng)力做精確計(jì)算,得到齒輪嚙合過程中赫茲接觸應(yīng)力最大值及其位置。用白光干涉儀在嚙合位置處取樣一片齒面形貌,仿真計(jì)算粗糙齒面接觸情況,得到真實(shí)齒面接觸應(yīng)力值及其分布。文中試驗(yàn)部分是在“背靠背”齒輪疲勞試驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行的兩組接觸疲勞試驗(yàn),控制變量為潤滑油油品的差異,比較試驗(yàn)結(jié)果。本文形成了如下研究成果:(1)理論計(jì)算結(jié)果表明,對于模數(shù)為6mm的漸開線圓柱齒輪,干摩擦條件下理想齒面接觸時(shí),最大赫茲接觸應(yīng)力約為當(dāng)前設(shè)計(jì)值的1.1倍,嚙合位置在節(jié)圓偏下處。(2)基于齒面實(shí)測粗糙度數(shù)據(jù)的仿真計(jì)算結(jié)果表明,干摩擦條件下,齒面真實(shí)接觸應(yīng)力峰值是理想表面的4到6倍,其分布與粗糙高度的分布相關(guān),實(shí)際接觸面積是名義接觸面積的30%到50%。(3)臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果表明,油品的基礎(chǔ)油成分對潤滑油的抗點(diǎn)蝕能力影響不顯著,油品中的添加劑對齒面點(diǎn)蝕現(xiàn)象表現(xiàn)出決定性影響。經(jīng)過跑合階段后,極壓抗磨添加劑不會(huì)加速微點(diǎn)蝕的擴(kuò)展;油品中的摩擦改進(jìn)劑會(huì)抑制微點(diǎn)蝕的產(chǎn)生和擴(kuò)展過程;優(yōu)良的抗乳化性和抗氧化性能得到更長的齒輪壽命。本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于:(1)通過臺(tái)架試驗(yàn)證實(shí)了對微點(diǎn)蝕發(fā)生位置的預(yù)測;(2)用實(shí)測齒面粗糙度計(jì)算齒面接觸的粗糙度效應(yīng);(3)設(shè)計(jì)齒輪臺(tái)架試驗(yàn)比較兩種重載傳動(dòng)齒輪油的油品對齒面疲勞強(qiáng)度的影響。
【關(guān)鍵詞】：重載傳動(dòng)齒輪 齒面接觸疲勞 潤滑油 粗糙度 赫茲接觸應(yīng)力
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 研究背景9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 齒輪失效形式的研究9-12
• 1.2.2 齒輪潤滑劑的應(yīng)用現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 齒面工作應(yīng)力精確計(jì)算方法研究14-15
• 1.3 本文研究工作15-17
• 1.3.1 研究內(nèi)容15
• 1.3.2 研究意義15-17
• 第2章 重載齒輪油潤滑原理17-28
• 2.1 齒輪潤滑原理17-19
• 2.2 齒輪彈流潤滑模型19-23
• 2.2.1 潤滑劑的流變學(xué)模型19-20
• 2.2.2 Reynolds方程20-21
• 2.2.3 粘度方程21
• 2.2.4 密度方程21
• 2.2.5 油膜厚度方程21-22
• 2.2.6 載荷方程22-23
• 2.3 齒輪油對齒輪表面接觸疲勞的影響23-26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 第3章 理想齒面接觸應(yīng)力的精確計(jì)算28-46
• 3.1 齒面接觸應(yīng)力的精確計(jì)算方法28-43
• 3.1.1 根據(jù)GB/T 3480-1997計(jì)算28-30
• 3.1.2 根據(jù)Hertz理論計(jì)算30-33
• 3.1.3 有限元方法計(jì)算33-43
• 3.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ托拚?/span>43-45
• 3.3 本章小結(jié)45-46
• 第4章 粗糙度對接觸應(yīng)力影響模型46-58
• 4.1 齒面實(shí)測形貌及其處理46-48
• 4.2 粗糙面接觸理論48-51
• 4.3 粗糙面接觸有限元模型的仿真計(jì)算51-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第5章 潤滑油特征對低速重載齒輪表面疲勞強(qiáng)度影響機(jī)制58-70
• 5.1 試驗(yàn)設(shè)置58-64
• 5.1.1 試驗(yàn)設(shè)備58-59
• 5.1.2 試驗(yàn)齒輪59-61
• 5.1.3 試驗(yàn)潤滑油61-63
• 5.1.4 試驗(yàn)流程63-64
• 5.2 齒輪油A組試驗(yàn)結(jié)果記錄64-68
• 5.3 齒輪油B組試驗(yàn)結(jié)果記錄68-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論與展望70-72
• 1.結(jié)論70-71
• 2.展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 附錄75-83
• 附錄1 ANSYS中齒輪有限元仿真模型的APDL語言實(shí)現(xiàn)（節(jié)選）75-78
• 附錄2 根據(jù)G-W模型設(shè)計(jì)的Matlab算法78-83
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單83-84
• 致謝84

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