直齒輪瞬態(tài)三維線接觸彈性流體動力潤滑模型及研究
發(fā)布時間:2017-05-19 21:11
本文關(guān)鍵詞:直齒輪瞬態(tài)三維線接觸彈性流體動力潤滑模型及研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:齒輪作為傳動零部件中不可或缺的一部分,在傳動機械、航海航空、車輛運輸?shù)缺姸囝I(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。而潤滑的優(yōu)劣對延長齒輪的使用壽命、提升其服務(wù)周期至關(guān)重要。 論文是基于重慶大學(xué)機械傳動國家重點實驗室自主課題“典型滾滑條件下的機械傳動性能研究”和“典型滾滑傳動接觸失效與材料變化依據(jù)”,針對直齒輪彈流潤滑的研究現(xiàn)狀,從點接觸彈流潤滑出發(fā),到線接觸彈流潤滑,最后將三維瞬態(tài)線接觸彈流潤滑理論應(yīng)用到漸開線直齒輪的研究中,以期能夠提出更加切合于現(xiàn)實工況的針對直齒輪的彈流潤滑模型,從而為提高齒輪的服務(wù)周期提供一定的理論參考。 首先,論文研究了光滑表面接觸下的點接觸彈流潤滑模型,利用數(shù)值分析程序分析了點接觸彈流潤滑的基本特征,研究了總載荷、卷吸速度等對接觸壓力、油膜厚度等摩擦學(xué)參數(shù)的影響。結(jié)果表明:點接觸彈流潤滑膜厚圖中可看到典型的馬蹄形特征,壓力圖中則可明顯看到二次壓力峰現(xiàn)象;載荷及卷吸速度會對接觸壓力、膜厚及摩擦系數(shù)等產(chǎn)生極大影響。 其次,用三維瞬態(tài)線接觸彈流潤滑模型分析了線接觸彈流潤滑結(jié)果的基本特征,研究了速度參數(shù)、各類型表面及粗糙度方向的影響。結(jié)果表明:線接觸模型能成功處理光滑表面接觸、正弦表面接觸及真實工程面接觸問題,,并能得到符合理論實際的結(jié)果。卷吸速度及粗糙度紋理的方向會對膜厚產(chǎn)生較大影響。 然后,基于上述三維線接觸彈流潤滑模型,論文提出了針對直齒輪的三維線接觸彈流潤滑模型,分析了在一對直齒輪嚙合過程中,齒輪的壓力、油膜厚度等參數(shù)隨載荷、速度、等效曲率半徑、滾滑比變化而變化的情況;分析了小輪轉(zhuǎn)速、扭矩的影響;研究了粗糙表面下,壓力及膜厚的分布情況;調(diào)查了粗糙度的大小對同一表面接觸下膜厚比、接觸率的影響,比較了具有同一粗糙度的不同工程表面接觸下的膜厚比和接觸率。結(jié)果表明:直齒輪三維線接觸彈流潤滑模型能得到合理的壓力及膜厚沿嚙合線的分布曲線,扭矩對膜厚沿嚙合線的變化曲線影響較大,而小輪轉(zhuǎn)速僅對膜厚的大小產(chǎn)生影響。另外,模型也能得到正確的粗糙表面接觸下的結(jié)果;粗糙度的大小及粗糙表面的紋理及形貌對膜厚比及接觸率均有較大影響。
【關(guān)鍵詞】:三維線接觸 彈流潤滑 直齒輪 粗糙表面
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TH132.41;TH117.2
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 主要符號8-9
- 1 緒論9-15
- 1.1 課題背景與意義9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
- 1.2.1 彈流潤滑理論的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 針對直齒輪的彈流潤滑國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3 研究內(nèi)容13-15
- 2 光滑表面點接觸彈性流體動力潤滑研究15-31
- 2.1 引言15-16
- 2.2 理論及模型16-18
- 2.3 計算流程圖及計算方法18-21
- 2.3.1 計算流程圖18-20
- 2.3.2 計算方法20-21
- 2.4 范例及結(jié)果分析21-24
- 2.4.1 基本參數(shù)21-22
- 2.4.2 結(jié)果22-24
- 2.5 速度、載荷對壓力、膜厚影響24-29
- 2.5.1 同一速度下不同載荷對壓力及膜厚的影響24-26
- 2.5.2 同一載荷下,不同卷吸速度對壓力及膜厚的影響26-28
- 2.5.3 中心膜厚、最小膜厚和摩擦系數(shù)隨載荷、速度的變化規(guī)律28-29
- 2.6 小結(jié)29-31
- 3 三維線接觸彈性流體動力潤滑研究31-53
- 3.1 引言31-32
- 3.2 理論及模型32-38
- 3.2.1 Hertz 接觸理論32-33
- 3.2.2 線接觸彈流潤滑模型、方程及無量綱方法33-36
- 3.2.3 計算流程36
- 3.2.4 計算方法36-38
- 3.3 分析及結(jié)果38-51
- 3.3.1 參數(shù)設(shè)置38
- 3.3.2 運動方向求解域和網(wǎng)格數(shù)目對結(jié)果的影響38-40
- 3.3.3 光滑表面線接觸彈流潤滑結(jié)果40-42
- 3.3.4 速度對壓力和膜厚的影響42-43
- 3.3.5 不同模型所得結(jié)果與經(jīng)驗公式結(jié)果比較43-45
- 3.3.6 正弦表面接觸下線接觸彈流潤滑的結(jié)果示例45-47
- 3.3.7 真實工程表面接觸下線接觸彈流潤滑結(jié)果展示47-50
- 3.3.8 粗糙度方向?qū)ζ骄湍ず穸鹊挠绊?/span>50-51
- 3.4 小結(jié)51-53
- 4 三維線接觸彈流潤滑模型在直齒輪中的應(yīng)用研究53-73
- 4.1 引言53-54
- 4.2 理論及模型54-58
- 4.2.1 齒輪模型54-57
- 4.2.2 直齒輪的三維線接觸彈流潤滑模型57-58
- 4.3 計算方法及計算流程圖58-59
- 4.4 結(jié)果及討論59-72
- 4.4.1 基于齒輪模型的基本結(jié)果59-62
- 4.4.2 模型驗證62-65
- 4.4.3 基于當(dāng)前模型的結(jié)果65-68
- 4.4.4 小輪轉(zhuǎn)速及扭矩的影響68-69
- 4.4.5 粗糙表面接觸下的結(jié)果69-72
- 4.5 小結(jié)72-73
- 5 結(jié)論與展望73-75
- 5.1 結(jié)論73-74
- 5.2 論文創(chuàng)新點74
- 5.3 后續(xù)工作展望74-75
- 致謝75-77
- 參考文獻(xiàn)77-83
- 附錄83
- A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文和科研成果83
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條
1 王優(yōu)強,黃丙習(xí),佟景偉,楊沛然;漸開線直齒輪牛頓流體非穩(wěn)態(tài)熱彈流潤滑分析[J];計算力學(xué)學(xué)報;2005年05期
2 王優(yōu)強;黃丙習(xí);佟景偉;楊沛然;;漸開線直齒輪時變熱彈流潤滑模擬[J];機械強度;2006年03期
3 盧立新;蔡瑩;;直齒輪傳動非牛頓流體瞬態(tài)彈流潤滑研究[J];潤滑與密封;2005年06期
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本文編號:379855
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