本文關(guān)鍵詞：直齒輪彈流潤滑接觸的剛度與阻尼研究

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【摘要】：齒輪工作時(shí)接觸齒面會(huì)發(fā)生變形,成為齒輪振動(dòng)的來源之一。齒輪常工作在彈性流體動(dòng)力潤滑(簡稱彈流)狀態(tài)下,油膜除了發(fā)生變形外,由于潤滑的粘性擠壓效應(yīng),在油膜內(nèi)部發(fā)生能量耗散,產(chǎn)生油膜阻尼效應(yīng)。研究齒輪副潤滑狀態(tài)下油膜剛度與阻尼,開發(fā)基于解析法和數(shù)值法的接觸剛度、油膜剛度與油膜阻尼計(jì)算模型,研究載荷、速度、供油狀態(tài)等對(duì)油膜剛度與阻尼的影響規(guī)律,具有重要的理論價(jià)值與工程意義。論文主要研究內(nèi)容如下:(1)基于Hertz最大彈性變形模型和Yang-Sun載荷變形模型推導(dǎo)齒輪接觸剛度計(jì)算公式,討論工況對(duì)接觸剛度的影響研究,結(jié)果表明,載荷對(duì)接觸剛度的影響較小,Yang-Sun模型的剛度計(jì)算結(jié)果與Hertz模型的剛度數(shù)值的數(shù)量級(jí)一致,同時(shí)線性化的載荷-變形關(guān)系是合理的;(2)建立穩(wěn)態(tài)線接觸彈性流體動(dòng)力潤滑接觸副接觸模型,提出基于最小膜厚與中心膜厚經(jīng)驗(yàn)公式、以及數(shù)值方法的油膜剛度計(jì)算方法,分析工況、表面粗糙度以及乏油程度對(duì)油膜剛度的影響,表明在一定的工況范圍內(nèi),四種油膜剛度計(jì)算方法預(yù)測的油膜剛度數(shù)值基本一致;油膜剛度隨著載荷的增大而增大,隨著卷吸速度的增大而減小。相同工況條件下,油膜剛度數(shù)值比接觸剛度數(shù)值大2~3個(gè)數(shù)量級(jí);(3)基于時(shí)變線接觸彈性流體動(dòng)力潤滑模型,構(gòu)建接觸體-潤滑油膜接觸-振動(dòng)模型,提出振動(dòng)系統(tǒng)施加正弦載荷激勵(lì)、常數(shù)載荷兩種量化油膜阻尼的方法,推導(dǎo)油膜阻尼計(jì)算公式。研究振動(dòng)系統(tǒng)時(shí)變特性,評(píng)估工況對(duì)油膜阻尼的影響情況,結(jié)果表明建立的時(shí)變振動(dòng)-接觸模型的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)符合具有粘性阻尼效應(yīng)的單自由振動(dòng)模型,對(duì)簡諧振動(dòng)而言,油膜阻尼獨(dú)立于正弦載荷的幅值與頻率,油膜阻尼隨著載荷的增大而減小,隨著卷吸速度的增大也呈現(xiàn)減小趨勢(shì);(4)以FZG試驗(yàn)用齒輪為研究對(duì)象,結(jié)合提出的接觸剛度、油膜剛度、油膜阻尼計(jì)算模型,研究嚙合周期內(nèi)直齒輪接觸剛度、油膜剛度、油膜阻尼變化規(guī)律,表明齒輪接觸剛度受載荷的影響小;直齒輪油膜剛度與載荷有關(guān),隨著輸入轉(zhuǎn)矩的增大而增大,隨著輸入轉(zhuǎn)速的增大而減小;油膜阻尼隨著輸入轉(zhuǎn)矩的增大而減小,隨著輸入轉(zhuǎn)速的增大而減小。在相同工況下,變位系數(shù)的改變會(huì)引起齒輪嚙合參數(shù)的改變,從而使得直齒輪油膜剛度、油膜阻尼發(fā)生變化。
【關(guān)鍵詞】：直齒輪 彈流潤滑 接觸變形 油膜剛度 粘性阻尼
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(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】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 符號(hào)說明9-13
• 1 緒論13-21
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 剛度研究概況14-16
• 1.2.1 接觸剛度研究概況14-15
• 1.2.2 油膜剛度研究概況15-16
• 1.3 油膜阻尼研究概況16-18
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線18-21
• 2 彈性流體動(dòng)力潤滑數(shù)值分析21-29
• 2.1 線接觸彈流潤滑模型控制方程21-22
• 2.2 方程組量綱一化22-24
• 2.3 方程離散與數(shù)值求解24-27
• 2.4 線接觸彈流潤滑結(jié)果分析27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 3 接觸剛度與油膜剛度計(jì)算方法29-43
• 3.1 接觸剛度計(jì)算模型與油膜剛度計(jì)算模型29-33
• 3.1.1 接觸剛度計(jì)算模型29-31
• 3.1.2 油膜剛度計(jì)算模型31-33
• 3.2 載荷和速度對(duì)油膜剛度的影響33-35
• 3.3 表面粗糙度對(duì)油膜剛度的影響研究35-39
• 3.4 供油狀態(tài)對(duì)油膜剛度的影響39-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 4 基于自由振動(dòng)和簡諧振動(dòng)的油膜阻尼數(shù)值計(jì)算方法43-59
• 4.1 油膜阻尼計(jì)算模型43-48
• 4.2 油膜動(dòng)態(tài)特性研究48-52
• 4.3 工況對(duì)油膜阻尼的影響研究52-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 5 直齒輪油膜剛度與油膜阻尼分析59-79
• 5.1 漸開線直齒圓柱齒輪幾何運(yùn)動(dòng)學(xué)分析59-63
• 5.2 直齒輪彈流潤滑分析63-66
• 5.3 直齒輪接觸剛度研究66-68
• 5.4 直齒輪油膜剛度與阻尼沿嚙合線變化規(guī)律68-70
• 5.5 工況對(duì)直齒輪油膜剛度與阻尼的影響分析70-74
• 5.5.1 工況對(duì)直齒輪油膜剛度的影響70-72
• 5.5.2 工況對(duì)直齒輪油膜阻尼的影響72-74
• 5.6 變位系數(shù)對(duì)直齒輪油膜剛度、油膜阻尼的影響74-77
• 5.7 本章小結(jié)77-79
• 6 結(jié)論與展望79-81
• 6.1 主要結(jié)論79-80
• 6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)80
• 6.3 后續(xù)研究工作展望80-81
• 致謝81-83
• 參考文獻(xiàn)83-89
• 附錄89
• A.作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄89
• B.作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目目錄89

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：671209