航空傳動(dòng)部件中,齒輪及軸承處于重載、高速、高溫的嚴(yán)苛工況,加上表面形貌、噴油方向等影響,齒面間、滾動(dòng)體-滾道接觸區(qū)域內(nèi)微凸體接觸與彈流潤(rùn)滑并存,直接導(dǎo)致油膜厚度減小、壓力溫度升高、摩擦磨損增大、表面失效等問題,為此本文開展多尺度參數(shù)影響下的航空傳動(dòng)部件潤(rùn)滑特性研究。面向航空傳動(dòng)部件含軸承及齒輪,建立耦合噴油方向、自旋運(yùn)動(dòng)、修形等多因素的潤(rùn)滑模型,分析多尺度參數(shù)如載荷、結(jié)構(gòu)、速度、潤(rùn)滑油特性等宏觀參數(shù)及表面粗糙度、修形等微觀參數(shù)對(duì)其潤(rùn)滑特性的影響規(guī)律,為高可靠、長(zhǎng)壽命航空傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)、加工及修形提供理論依據(jù)與分析方法。論文主要研究工作如下:1)應(yīng)用二次數(shù)字濾波法模擬高斯粗糙表面,提出考慮真實(shí)表面、熱效應(yīng)及滾動(dòng)體自旋的角接觸球軸承微彈流潤(rùn)滑模型;聯(lián)立Reynolds方程、膜厚方程、能量方程及載荷平衡方程等獲得壓力、膜厚及溫度分布;研究載荷、自旋速度、自相關(guān)長(zhǎng)度、粗糙峰值對(duì)潤(rùn)滑性能的影響規(guī)律,為航空角接觸球軸承壽命預(yù)測(cè)提供技術(shù)途徑。2)建立考慮油膜作用及自旋特征的角接觸球軸承擬靜力學(xué)模型,獲得滾動(dòng)體載荷分布及自旋速度;將擬靜力學(xué)與彈流潤(rùn)滑研究相結(jié)合,提出考慮變卷吸速度、自旋速度、粗糙表面及... 

【文章頁數(shù)】：166 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第一章 緒論
    1.1 選題背景與研究意義
    1.2 潤(rùn)滑理論的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 全膜彈流潤(rùn)滑研究現(xiàn)狀
        1.2.2 微彈流潤(rùn)滑研究現(xiàn)狀
    1.3 傳動(dòng)部件潤(rùn)滑的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 軸承潤(rùn)滑研究現(xiàn)狀
        1.3.2 齒輪潤(rùn)滑研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要工作
第二章 基于高斯粗糙表面的軸承微彈流潤(rùn)滑特性研究
    2.1 引言
    2.2 二維數(shù)字濾波法的高斯粗糙表面模擬
    2.3 軸承微彈流潤(rùn)滑模型的建立
        2.3.1 自旋運(yùn)動(dòng)速度的表達(dá)
        2.3.2 控制方程的建立
        2.3.3 控制方程的量綱一化
    2.4 軸承微彈流潤(rùn)滑模型的求解
        2.4.1 控制方程的離散
        2.4.2 控制方程的數(shù)值求解
    2.5 高斯粗糙表面對(duì)軸承潤(rùn)滑特性的影響分析
        2.5.1 彈流潤(rùn)滑基本參數(shù)的計(jì)算
        2.5.2 光滑表面軸承潤(rùn)滑特性分析
        2.5.3 高斯粗糙表面軸承潤(rùn)滑特性分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 結(jié)合擬靜力學(xué)的變卷吸速度軸承潤(rùn)滑特性研究
    3.1 引言
    3.2 考慮油膜作用的軸承擬靜力學(xué)研究
        3.2.1 Jones擬靜力學(xué)模型的建立及求解
        3.2.2 考慮油膜作用的擬靜力學(xué)模型建立及求解
        3.2.3 算例分析及驗(yàn)證
    3.3 變卷吸速度軸承微彈流潤(rùn)滑研究
        3.3.1 變卷吸速度夾角對(duì)潤(rùn)滑特性的影響分析
        3.3.2 表面粗糙度對(duì)潤(rùn)滑特性的影響分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 面向航空極重載的直齒輪混合潤(rùn)滑特性研究
    4.1 引言
    4.2 直齒輪傳動(dòng)基本參數(shù)分析
    4.3 直齒輪混合潤(rùn)滑模型的建立及離散
        4.3.1 控制方程的建立
        4.3.2 控制方程的離散
    4.4 極重載工況下的直齒輪混合潤(rùn)滑求解及分析
        4.4.1 數(shù)值計(jì)算流程
        4.4.2 混合潤(rùn)滑特性分析
        4.4.3 光滑表面與粗糙表面潤(rùn)滑特性對(duì)比
    4.5 直齒輪混合潤(rùn)滑特性的參數(shù)影響研究
        4.5.1 工況參數(shù)
        4.5.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)
        4.5.3 潤(rùn)滑油參數(shù)
        4.5.4 粗糙度參數(shù)
    4.6 本章小結(jié)
第五章 修形的斜齒輪微彈流潤(rùn)滑特性研究
    5.1 引言
    5.2 斜齒輪齒向修形的新方法研究
        5.2.1 斜齒輪幾何關(guān)系
        5.2.2 母線圓弧修形新方法
        5.2.3 兩端圓弧修形新方法
        5.2.4 兩端倒角修形新方法
    5.3 修形的斜齒輪微彈流潤(rùn)滑模型建立及求解
        5.3.1 控制方程的建立
        5.3.2 控制方程的離散
        5.3.3 修形前后潤(rùn)滑特性對(duì)比
    5.4 表面粗糙度對(duì)修形的斜齒輪潤(rùn)滑特性影響分析
        5.4.1 波長(zhǎng)
        5.4.2 幅值
    5.5 修形參數(shù)對(duì)斜齒輪潤(rùn)滑特性的影響分析
        5.5.1 母線修形
        5.5.2 兩端圓弧修形
        5.5.3 兩端倒角修形角度
        5.5.4 兩端倒角修形長(zhǎng)度
    5.6 本章小結(jié)
第六章 基于有限元載荷分布的斜齒輪微彈流潤(rùn)滑特性研究
    6.1 引言
    6.2 斜齒輪時(shí)變接觸線長(zhǎng)度計(jì)算的新方法研究
        6.2.1 接觸線長(zhǎng)度計(jì)算模型建立
        6.2.2 接觸線長(zhǎng)度算例計(jì)算及驗(yàn)證
    6.3 基于有限元方法的斜齒輪載荷分布研究
        6.3.1 齒面柔度矩陣計(jì)算方法研究
        6.3.2 齒面載荷及齒間載荷分布研究
        6.3.3 載荷分布算例分析
    6.4 基于有限元載荷分布的斜齒輪微彈流潤(rùn)滑特性分析
    6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 論文的主要工作
    7.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 進(jìn)一步的研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]基于擬動(dòng)力學(xué)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸球軸承熱彈流潤(rùn)滑分析[J]. 史修江,王黎欽,古樂,鄭德志,趙小力.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2016(01)
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博士論文
[1]高速滾動(dòng)軸承的混合潤(rùn)滑性能及疲勞壽命研究[D]. 閆曉亮.北京理工大學(xué) 2014

碩士論文
[1]斜齒輪修形微彈流潤(rùn)滑性能研究[D]. 張沁薇.南京航空航天大學(xué) 2018
[2]集成擬靜力學(xué)特性的角接觸球軸承熱彈流潤(rùn)滑研究[D]. 楊劍飛.南京航空航天大學(xué) 2017
[3]人字齒星型齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)效率研究[D]. 劉偉平.南京航空航天大學(xué) 2017
[4]微觀粗糙表面的數(shù)值模擬及其對(duì)滾動(dòng)接觸疲勞壽命的影響[D]. 秦奮起.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[5]滾動(dòng)軸承力學(xué)分析及滾道表面形貌表征與設(shè)計(jì)[D]. 陸繼.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[6]斜齒輪多間隙非線性耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究[D]. 郭磊.大連理工大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3651205