【摘要】：航空工業(yè)屬于國(guó)家戰(zhàn)略性高技術(shù)產(chǎn)業(yè),其發(fā)展水平直接彰顯了國(guó)防力量和經(jīng)濟(jì)實(shí)力,對(duì)航空運(yùn)輸與國(guó)家安全意義重大。齒輪是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的基本傳動(dòng)部件,大部分航空齒輪傳動(dòng)都屬于重載高速傳動(dòng)。航空重載高線速度齒輪較大的嚙合面相對(duì)滑動(dòng)速度及重載引起齒輪副較大的振動(dòng)、噪聲及附加動(dòng)載荷,將影響整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。長(zhǎng)期理論研究與工程實(shí)踐結(jié)果顯示,齒輪失效而引發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)故障問(wèn)題很大程度上制約了我國(guó)航空工業(yè)的發(fā)展。目前,航空高線速度重載齒輪傳動(dòng)理論設(shè)計(jì)中沿用經(jīng)典公式對(duì)超臨界轉(zhuǎn)速下動(dòng)載系數(shù)進(jìn)行確定存在不合理性。本文針對(duì)航空齒輪彎曲強(qiáng)度校核中的動(dòng)載系數(shù)展開理論研究,探討航空漸開線直齒輪嚙合傳動(dòng)過(guò)程中內(nèi)部附加動(dòng)載荷發(fā)生機(jī)理,對(duì)比經(jīng)典計(jì)算公式利弊并提出修正公式以期符合航空直齒輪傳動(dòng)實(shí)際動(dòng)態(tài)響應(yīng),相關(guān)內(nèi)容的分析研究對(duì)于航空齒輪設(shè)計(jì)具有重要理論意義和參考價(jià)值。本文的主要研究工作有:(1)研究航空直齒輪副動(dòng)載荷發(fā)生機(jī)理,闡述了動(dòng)載荷沖擊及振動(dòng)激勵(lì)基礎(chǔ),計(jì)算分析了航空直齒輪超臨界轉(zhuǎn)速下動(dòng)載系數(shù)變化規(guī)律。(2)建立了航空直齒輪動(dòng)力學(xué)模型,分析影響動(dòng)載系數(shù)的激勵(lì)參數(shù),對(duì)動(dòng)態(tài)嚙合力進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算及仿真分析。(3)對(duì)航空直齒輪結(jié)構(gòu)振動(dòng)的固有特性進(jìn)行分析,計(jì)算了有預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下的接觸模態(tài),討論了齒輪副固有頻率及主振型,對(duì)航空齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)固有頻率的影響進(jìn)行了分析。(4)基于經(jīng)典動(dòng)載系數(shù)計(jì)算方法,采用統(tǒng)計(jì)分析及數(shù)據(jù)擬合方法得到航空直齒輪超臨界轉(zhuǎn)速下修正動(dòng)載系數(shù)計(jì)算公式并通過(guò)實(shí)例計(jì)算進(jìn)行驗(yàn)證。
【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】：2018
【分類號(hào)】：V232.8
【圖文】：

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文v5C 、v6C 分別考慮超臨界區(qū)內(nèi)齒距偏差、齒形誤差的影響系數(shù)；v7C 考慮實(shí)際齒輪在超臨界區(qū)內(nèi)最大外加載荷與理想精密齒輪大載荷的關(guān)系系數(shù)；p fB 、B 、kB 考慮齒距偏差、齒形誤差、輪齒修緣對(duì)動(dòng)載荷的影響系ISO 計(jì)算方法中涉及系數(shù)眾多，在齒輪強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)系數(shù)的計(jì)算與取值相于是對(duì)處于常規(guī)工況下的低精度齒輪副傳動(dòng)，ISO 參照 AGMA 的計(jì)算方 C 法簡(jiǎn)化算法，如圖 2.6 所示，圖中C 為齒輪傳動(dòng)精度系數(shù)，計(jì)算公式C 0 .5048ln z 1.144ln m 2.852ln fpt 3.32齒輪強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)，分別代入大小齒輪的齒數(shù) z 與齒輪齒距偏差ptf 進(jìn)行計(jì)者中較大者圓整為整數(shù)得到精度系數(shù)C 。

齒數(shù) 20 26模數(shù)/mm 1.5 1.5壓力角（度） 25齒頂高系數(shù) 1頂系系數(shù) 0.2齒寬/mm 4 3齒輪轉(zhuǎn)速/（r/min） 54600 42000齒輪材料密度/（kg/mm3） 0.0000078泊松比 0.26彈性模量（MPa） 206000考慮 B 法動(dòng)載系數(shù)涉及參數(shù)眾多，計(jì)算過(guò)程比較繁瑣，為提高計(jì)算速度計(jì)算流程，利用 Matlab 的 GUI 界面編寫了計(jì)算小程序。小程序界面如圖 2 所示。

圖 2.8 B 法動(dòng)載系數(shù)計(jì)算程序界面Figure 2.8 dynamic factor’s calculation interface of method B00.511.522.533.55 10 15 20 25 30 35 40 45 50 54.6動(dòng)載系數(shù)Kv轉(zhuǎn)速×104/(r/min)機(jī)械學(xué)會(huì) 俄國(guó)ГОСТ ISO-B法 AGMA簡(jiǎn)法圖 2.9 動(dòng)載系數(shù)值隨轉(zhuǎn)速變化

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2790278