垂直式升船機(jī)是三峽大壩工程的重要組成部分,是世界上技術(shù)難度與參數(shù)規(guī)模最大的升船裝置。作為升船機(jī)中起關(guān)鍵升降功能的大模數(shù)齒輪齒條傳動(dòng)系統(tǒng)是船舶安全快速過壩的重要保證。由于齒輪齒條升降機(jī)構(gòu)長(zhǎng)期在低速、重載工況和惡劣的開式環(huán)境中作業(yè),齒輪齒條難以實(shí)現(xiàn)充分潤(rùn)滑,潤(rùn)滑介質(zhì)消耗量大,易出現(xiàn)膠合失效。因此,針對(duì)上述問題,開展低速重載齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑狀態(tài)和失效模式分析以及低摩擦設(shè)計(jì)的研究,對(duì)保證其運(yùn)行的安全可靠和提高三峽工程通航的經(jīng)濟(jì)與環(huán)保效益均具有重要意義。本文以低速重載大模數(shù)開式齒輪齒條機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,綜合運(yùn)用摩擦學(xué)和數(shù)值仿真技術(shù),考慮瞬態(tài)效應(yīng)、非牛頓效應(yīng)和粗糙度效應(yīng)建立了混合彈流潤(rùn)滑仿真數(shù)值模型,得到了在一個(gè)嚙合周期下的齒面潤(rùn)滑狀態(tài)變化情況和工況參數(shù)對(duì)其潤(rùn)滑性能的影響規(guī)律;考慮實(shí)際工況下膠合失效的影響要素,分析了表面織構(gòu)技術(shù)對(duì)低速重載齒面的減摩作用,并研究了針對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)適量供油的油量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)方法。本文的主要工作和貢獻(xiàn)如下:首先,建立適用于低速重載齒輪齒條瞬態(tài)混合潤(rùn)滑仿真的數(shù)學(xué)模型并分析齒輪齒條嚙合過程中的潤(rùn)滑狀態(tài),結(jié)果表明大模數(shù)齒輪齒條在嚙合過程中壓力、膜厚的變化與卷吸速度、當(dāng)量曲率半徑以... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

三峽升

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文12圖1-2研究框架圖Fig.1-2Theframeworkofthedissertation論文一共分為六章，各章節(jié)主要內(nèi)容如下：第一章：緒論。介紹本文的研究背景，闡述研究意義，綜合評(píng)述國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，最后簡(jiǎn)述全文的主要研究?jī)?nèi)容，擬定論文總體框架。第二章：低速重載齒輪齒條二維線接觸瞬態(tài)混合潤(rùn)滑建模。為了準(zhǔn)確分析低速重載齒輪齒條動(dòng)態(tài)嚙合過程中的潤(rùn)滑狀態(tài)變化規(guī)律及可能出現(xiàn)的失效模式。首先，對(duì)低速重載齒輪齒條進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，得到瞬態(tài)混合彈流模型所需要的輸入?yún)?shù)；然后，建立二維瞬態(tài)混合潤(rùn)滑數(shù)值模型，主要包括Reynolds、膜厚、黏壓、密壓和載荷方程組；代入?yún)?shù)計(jì)算并分析齒輪齒條嚙合過程中的潤(rùn)滑狀態(tài)，由于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是在低速重載工況下，所以需分析流體的非牛頓效應(yīng)和齒面的粗糙度效應(yīng)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響；最后，通過傳動(dòng)效率試驗(yàn)以及齒面形貌分析驗(yàn)證模型計(jì)算結(jié)果的正確性，從而為低速重載齒輪齒條的潤(rùn)滑設(shè)計(jì)提供了有效工具。第三章：低速重載齒輪齒條三維線接觸混合潤(rùn)滑建模。為了進(jìn)一步分析齒面粗糙度的三維參數(shù)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響和進(jìn)行齒面三維形貌優(yōu)化設(shè)計(jì)，首先將二維模型拓展至三維，建立了適用于低速重載齒面的三維線接觸混合潤(rùn)滑數(shù)值模型，并借助能夠較快求解大模數(shù)齒面彈性變形量的DCD-FFT法進(jìn)行求解；然后，揭示了載荷、轉(zhuǎn)速以及粗糙度等工況參數(shù)對(duì)嚙入點(diǎn)最小膜厚的影響規(guī)律，并得到擬合

齒輪齒條傳動(dòng)模型的幾何示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
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