本文關(guān)鍵詞：實(shí)時(shí)無(wú)隙鋼球精密傳動(dòng)嚙合副熱特性研究

  更多相關(guān)文章： 鋼球精密傳動(dòng) 嚙合副 瞬時(shí)接觸溫升 本體溫度場(chǎng) 穩(wěn)態(tài)熱分析

【摘要】：實(shí)時(shí)無(wú)隙鋼球精密傳動(dòng)是一種新型少齒差行星傳動(dòng),具有嚙合效率高、噪聲低、傳動(dòng)比大、承載能力強(qiáng)和結(jié)構(gòu)易于微型化等優(yōu)點(diǎn),廣泛地應(yīng)用于精密機(jī)械領(lǐng)域。本文在分析實(shí)時(shí)無(wú)隙鋼球精密傳動(dòng)的傳動(dòng)原理、齒形理論和力學(xué)特性的基礎(chǔ)上,研究了該傳動(dòng)嚙合副的接觸應(yīng)力、瞬時(shí)接觸溫升和本體溫度場(chǎng)。分析了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理、擺線槽齒形和嚙合副載荷特性。根據(jù)赫茲理論,提出嚙合副空間接觸的假設(shè)條件,建立了內(nèi)、外擺線槽和鋼球接觸側(cè)的最大接觸應(yīng)力計(jì)算模型,分析了一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)最大接觸應(yīng)力的變化規(guī)律。根據(jù)布洛克理論,應(yīng)用點(diǎn)接觸溫升公式推導(dǎo)出擺線鋼球嚙合副的瞬時(shí)接觸溫升計(jì)算公式。分析了溫升公式中嚙合副相對(duì)滑動(dòng)速度和時(shí)變摩擦系數(shù)的變化規(guī)律,并運(yùn)用MATLAB軟件繪制出瞬時(shí)接觸溫升的周期變化曲線。研究了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)嚙合副瞬時(shí)接觸溫升的影響。利用溫度場(chǎng)的圣維南原理,建立了擺線鋼球嚙合副本體溫度場(chǎng)的單齒嚙合穩(wěn)態(tài)熱分析模型。根據(jù)傳熱學(xué)理論,推導(dǎo)出嚙合副本體溫度場(chǎng)的熱平衡方程和各計(jì)算區(qū)域的邊界條件公式。運(yùn)用MATLAB軟件,編程得到嚙合副熱流密度的變化規(guī)律。通過(guò)判斷嚙合副潤(rùn)滑油流動(dòng)狀態(tài),推導(dǎo)出嚙合副各計(jì)算區(qū)域的對(duì)流換熱系數(shù)公式。應(yīng)用UG軟件進(jìn)行嚙合副的參數(shù)化實(shí)體建模,將三維模型導(dǎo)入ANSYS Workbench軟件中進(jìn)行嚙合副的穩(wěn)態(tài)熱分析,得到嚙合副本體溫度的分布云圖。對(duì)各嚙合位置擺線槽本體溫度進(jìn)行曲線擬合,得到擺線槽本體溫度的變化規(guī)律。研究了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)和潤(rùn)滑油溫度對(duì)嚙合副本體溫度的影響。
【關(guān)鍵詞】：鋼球精密傳動(dòng) 嚙合副 瞬時(shí)接觸溫升 本體溫度場(chǎng) 穩(wěn)態(tài)熱分析
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH132.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 引言10-11
• 1.2 實(shí)時(shí)無(wú)隙鋼球精密傳動(dòng)的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)熱特性的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 課題來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章 擺線鋼球嚙合副的接觸應(yīng)力分析16-30
• 2.1 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)原理16
• 2.2 擺線槽的齒廓方程16-18
• 2.3 擺線槽齒廓的主曲率和主曲率半徑18-20
• 2.4 擺線鋼球嚙合副的法向載荷計(jì)算20-22
• 2.5 擺線鋼球嚙合副的最大接觸應(yīng)力22-29
• 2.5.1 嚙合副點(diǎn)接觸問(wèn)題的基本公式23-25
• 2.5.2 外擺線槽與鋼球的最大接觸應(yīng)力25-26
• 2.5.3 內(nèi)擺線槽與鋼球的最大接觸應(yīng)力26-27
• 2.5.4 嚙合副最大接觸應(yīng)力的計(jì)算實(shí)例27-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第3章 擺線鋼球嚙合副的瞬時(shí)接觸溫升分析30-41
• 3.1 擺線鋼球嚙合副瞬時(shí)接觸溫升的計(jì)算模型30-34
• 3.1.1 瞬時(shí)接觸溫升的計(jì)算公式30-31
• 3.1.2 擺線槽鋼球嚙合副的相對(duì)滑動(dòng)速度分析31-33
• 3.1.3 擺線槽鋼球嚙合副的摩擦系數(shù)分析33-34
• 3.2 嚙合副瞬時(shí)接觸溫升的計(jì)算實(shí)例34-36
• 3.3 擺線鋼球嚙合副瞬時(shí)接觸溫升的參數(shù)影響分析36-40
• 3.3.1 短幅系數(shù)對(duì)嚙合副瞬時(shí)接觸溫升的影響36-37
• 3.3.2 鋼球半徑對(duì)嚙合副瞬時(shí)接觸溫升的影響37-38
• 3.3.3 發(fā)生圓半徑對(duì)嚙合副瞬時(shí)接觸溫升的影響38-39
• 3.3.4 擺線槽槽型角對(duì)嚙合副瞬時(shí)接觸溫升的影響39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 擺線鋼球嚙合副本體溫度場(chǎng)的理論分析41-53
• 4.1 擺線鋼球嚙合副本體溫度場(chǎng)的分析模型41-42
• 4.2 本體溫度場(chǎng)的熱平衡方程和邊界條件42-46
• 4.2.1 本體溫度場(chǎng)的熱平衡方程42-43
• 4.2.2 本體溫度場(chǎng)的邊界條件43-46
• 4.3 擺線鋼球嚙合副的熱流密度分析46-48
• 4.4 擺線鋼球嚙合副的對(duì)流換熱分析48-51
• 4.4.1 行星盤(pán)端面、中心盤(pán)端面和擺線槽底面的對(duì)流換熱分析49-50
• 4.4.2 擺線槽斜面的對(duì)流換熱分析50
• 4.4.3 行星盤(pán)外側(cè)面的對(duì)流換熱分析50-51
• 4.4.4 鋼球表面的對(duì)流換熱分析51
• 4.5 本章小結(jié)51-53
• 第5章 擺線鋼球嚙合副本體溫度場(chǎng)的有限元仿真53-65
• 5.1 ANSYS Workbench穩(wěn)態(tài)熱分析簡(jiǎn)介53-54
• 5.2 擺線鋼球嚙合副的有限元模型54-57
• 5.2.1 嚙合副的實(shí)體模型54-56
• 5.2.2 嚙合副的有限元模型56-57
• 5.3 擺線鋼球嚙合副本體溫度場(chǎng)的仿真實(shí)例57-60
• 5.4 擺線鋼球嚙合副本體溫度的參數(shù)影響分析60-64
• 5.4.1 短幅系數(shù)對(duì)嚙合副本體溫度的影響60-61
• 5.4.2 鋼球半徑對(duì)嚙合副本體溫度的影響61
• 5.4.3 發(fā)生圓半徑對(duì)嚙合副本體溫度的影響61-62
• 5.4.4 擺線槽槽形角對(duì)嚙合副本體溫度的影響62-63
• 5.4.5 潤(rùn)滑油溫度對(duì)嚙合副本體溫度的影響63-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果71-72
• 致謝72

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