基于分形理論的內(nèi)斜行星齒輪表面形貌及其剛度模型研究
本文關(guān)鍵詞:基于分形理論的內(nèi)斜行星齒輪表面形貌及其剛度模型研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,自動(dòng)變速器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,對(duì)自動(dòng)變速器零部件的要求也越來(lái)越高。作為應(yīng)用最廣泛的自動(dòng)變速器中的行星齒輪機(jī)構(gòu),其齒輪副的接觸性能對(duì)變速器的影響尤其重要。 齒輪接觸剛度的精確計(jì)算是輪齒修形、動(dòng)態(tài)特性、故障診斷、壽命預(yù)測(cè)以及齒輪參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)等研究的前提條件。 機(jī)械加工件的表面在微觀上總是不可能為完全平整的,而當(dāng)兩構(gòu)件組成運(yùn)動(dòng)副時(shí),加工表面的微觀形貌對(duì)表面接觸強(qiáng)度、剛度以及運(yùn)動(dòng)副的摩擦、磨損、潤(rùn)滑等都有直接影響,從而直接關(guān)系到機(jī)器的工作性能。 因此,從微觀角度考慮并研究齒輪表面形貌對(duì)齒輪接觸剛度的影響對(duì)自動(dòng)變速器及其他機(jī)械的性能有著重要意義。 本文針對(duì)汽車自動(dòng)變速箱行星輪系,以微線段齒輪為對(duì)象,綜合分形理論和傳統(tǒng)剛度計(jì)算方法,建立齒輪齒面間的法向接觸剛度分析與計(jì)算模型,并通過(guò)仿真計(jì)算,驗(yàn)證其具有實(shí)用性和通用性;通過(guò)采用不同計(jì)算方法,進(jìn)行大量計(jì)算,分析總結(jié)出齒輪表面形貌對(duì)法向接觸剛度的影響規(guī)律。 經(jīng)研究分析表明:本文基于分形接觸理論,建立的齒輪法向接觸剛度計(jì)算的分形模型考慮齒面微觀特性,能用于計(jì)算包括內(nèi)嚙合及凹-凸形式接觸的外嚙合齒輪副在內(nèi)的齒輪法向接觸剛度,且公式具有通用性;通過(guò)有限元方法和分形方法進(jìn)行了針對(duì)內(nèi)斜微線段齒輪的實(shí)例計(jì)算,結(jié)果表明,有限元法與Hertz方法結(jié)果較為接近且都小于分形方法。 總之,通過(guò)本課題的研究,建立基于分形理論的內(nèi)嚙合齒輪法向接觸剛度分析理論,能夠綜合考慮兩齒輪接觸面的微觀因素和宏觀特性對(duì)齒輪接觸剛度的影響,保證了內(nèi)嚙合齒輪副的法向接觸剛度分析結(jié)果更具準(zhǔn)確性和確定性,并能用于一般漸開(kāi)線齒輪,為現(xiàn)有齒輪的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和工作性能的提高,及新型齒輪開(kāi)發(fā)和研究提供了的理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:行星齒輪 接觸剛度 分形理論 微線段齒輪
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TH132.425
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-8
- 致謝8-13
- 第一章 緒論13-23
- 1.1 選題背景13-14
- 1.2 齒輪表面形貌及接觸剛度14-15
- 1.2.1 齒輪表面形貌及表征參數(shù)14
- 1.2.2 齒輪接觸剛度14-15
- 1.3 汽車自動(dòng)變速器及其齒輪系統(tǒng)15-18
- 1.4 微線段齒輪簡(jiǎn)介18-21
- 1.5 齒輪接觸剛度國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀21-22
- 1.6 本文的主要工作22-23
- 第二章 齒輪剛度及齒輪接觸剛度計(jì)算23-28
- 2.1 齒輪剛度定義及研究分類23
- 2.2 粗糙表面接觸模型23-27
- 2.2.1 Hertz模型23-25
- 2.2.2 統(tǒng)計(jì)學(xué)模型25-27
- 2.3 本章小結(jié)27-28
- 第三章 分形理論的研究及其在粗糙表面的應(yīng)用28-38
- 3.1 分形理論簡(jiǎn)介28-35
- 3.1.1 分形理論的發(fā)展及應(yīng)用30-32
- 3.1.2 分形參數(shù)32-33
- 3.1.3 表面輪廓的分形維數(shù)測(cè)定方法33-35
- 3.2 粗糙表面的分形表征35-37
- 3.3 本章小結(jié)37-38
- 第四章 基于分形理論的內(nèi)嚙合齒輪副法向接觸剛度模型的建立及仿真38-49
- 4.1 粗糙表面接觸的分形模型38-44
- 4.2 齒輪的法向接觸剛度分形模型的建立44-48
- 4.2.1 兩圓柱體結(jié)合面的法向接觸剛度分形模型44-46
- 4.2.2 齒輪的法向接觸剛度模型的建立46-48
- 4.3 本章小結(jié)48-49
- 第五章 實(shí)例驗(yàn)證與分析49-56
- 5.1 基于分形模型的齒輪法向接觸剛度計(jì)算與分析49-50
- 5.1.1 齒數(shù)對(duì)模型影響的預(yù)測(cè)49-50
- 5.1.2 粗糙度幅值參數(shù)對(duì)模型預(yù)測(cè)結(jié)果的影響50
- 5.2 內(nèi)斜齒輪法向接觸剛度實(shí)例分析50-55
- 5.2.1 Hertz方法51
- 5.2.2 有限元方法51-54
- 5.2.3 分形模型計(jì)算54
- 5.2.4 對(duì)比分析54-55
- 5.3 本章小結(jié)55-56
- 第六章 總結(jié)與展望56-58
- 6.1 總結(jié)56
- 6.1.1 本文主要完成的工作56
- 6.1.2 主要結(jié)論56
- 6.2 展望56-58
- 參考文獻(xiàn)58-62
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文62
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于分形理論的內(nèi)斜行星齒輪表面形貌及其剛度模型研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):429530
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