傳動帶是最主要的橡膠工業(yè)制品之一,主要起到機械動力傳輸?shù)淖饔谩Ｈ欢壳皣鴥?nèi)的傳動帶分析和設(shè)計水平還比較落后,大多是根據(jù)國外的標準和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行仿制,因此沒有掌握核心的技術(shù)而缺乏市場競爭力。有限元模擬作為現(xiàn)代化的產(chǎn)品設(shè)計分析技術(shù),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于輪胎、減震器等橡膠制品,研究和預(yù)測產(chǎn)品在動態(tài)使用過程中的各方面性能,輔助產(chǎn)品設(shè)計。然而在橡膠傳動帶方面的應(yīng)用和報道卻很少,只有岱高、蓋茨等外企掌握了傳動帶制品仿真設(shè)計技術(shù)。因此展開對帶傳動有限元模擬方法的研究具有重要的科學(xué)研究和工程價值。傳動效率和能耗是評價傳動帶設(shè)計的重要指標,動態(tài)下的生熱也會影響皮帶的使用性能。然而橡膠傳動帶在動態(tài)工況下復(fù)雜的粘彈遲滯行為和非線性滑動摩擦行為對皮帶生熱傳熱的研究造成了困難,為了深入分析傳動帶傳動機理,預(yù)測傳動效率,本論文通過結(jié)合實驗和有限元模擬的方法展開對橡膠傳動帶的動態(tài)力學(xué)行為和能耗溫升的研究,全面涉及了摩擦型三角帶傳動和嚙合型同步帶傳動兩種傳動類型,對兩者各自的結(jié)構(gòu)特征、受力形式、接觸滑移進行了分析,并根據(jù)兩者模型特征提出了不同的建模方法。本文分別建立了三角帶和同步帶傳動模型,在考慮到橡膠材料特性和復(fù)合結(jié)構(gòu)特... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：155 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 傳動帶分類、優(yōu)缺點與結(jié)構(gòu)特點
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 傳動帶靜力學(xué)和動力學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 傳動帶能耗預(yù)測和生熱的研究現(xiàn)狀
    1.4 有限元分析基礎(chǔ)理論
        1.4.1 有限元動態(tài)模型計算理論
        1.4.2 非線性接觸計算理論
        1.4.3 材料模型理論
    1.5 橡膠制品生熱研究
        1.5.1 橡膠材料遲滯能耗方程
        1.5.2 橡膠材料遲滯影響因素
        1.5.3 橡膠制品溫升預(yù)測報道
        1.5.4 橡膠制品熱力耦合分析方法
    1.6 研究內(nèi)容與意義
第二章 橡膠材料靜動態(tài)性能研究與數(shù)值分析
    2.1 橡膠材料試樣制備
    2.2 橡膠材料靜動態(tài)性能測試與數(shù)值模擬
        2.2.1 橡膠超彈性和應(yīng)力軟化
        2.2.2 橡膠材料靜態(tài)粘彈性
        2.2.3 橡膠材料動態(tài)粘彈性
    2.3 橡膠壓縮有限元模擬
    2.4 橡膠材料生熱性能及熱力耦合模型建立
    2.5 本章小結(jié)
第三章 三角帶傳動模擬與熱力耦合分析
    3.1 模型概述
        3.1.1 三角帶參數(shù)和測試裝置
        3.1.2 建模流程
    3.2 建模理論
        3.2.1 模型求解算法與接觸邊界理論
        3.2.2 橡膠材料力學(xué)本構(gòu)方程
        3.2.3 遲滯能量損耗理論
        3.2.4 彈性滑動機理和摩擦能量損耗
        3.2.5 生熱傳熱模型
    3.3 計算結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 圓弧齒同步帶傳動模擬與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    4.1 同步帶結(jié)構(gòu)參數(shù)
    4.2 8M圓弧齒同步帶建模
        4.2.1 材料參數(shù)獲取
        4.2.2 8M圓弧齒同步帶張緊與傳動分析
    4.3 同步帶結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 同步帶傳動能耗與溫度場預(yù)測
    5.1 同步帶模型參數(shù)和同步帶有限元力學(xué)模型
        5.1.1 同步帶參數(shù)和傳動裝置
        5.1.2 同步帶力學(xué)模型
    5.2 生熱行為和計算理論
        5.2.1 遲滯生熱理論與計算方法
        5.2.2 非線性嚙合摩擦生熱積分-求和計算方法
        5.2.3 熱流分配理論
    5.3 同步帶生熱傳熱有限元模型
        5.3.1 熱力學(xué)方程
        5.3.2 定義熱邊界條件
        5.3.3 溫度預(yù)測和能量耗散
    5.4 同步帶不同工況條件下傳動的溫度
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于ADAMS和ANSYS的帶動態(tài)仿真分析[J]. 張建,王穎.  蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報. 2011(04)
[2]復(fù)雜接觸條件下圓弧齒同步帶嚙合傳動分析[J]. 王菲,李偉,閆鈺鋒,李凱.  機械科學(xué)與技術(shù). 2009(04)

博士論文
[1]新齒廓人字齒同步帶及其傳動性能研究[D]. 郭建華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]V帶與帶輪穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)摩擦分析與動力學(xué)研究[D]. 鄭大宇.哈爾濱工程大學(xué) 2009

碩士論文
[1]橡膠材料本構(gòu)方程的研究[D]. 于海富.北京化工大學(xué) 2017
[2]齒形包布窄V帶齒形設(shè)計優(yōu)化及其相關(guān)試驗研究[D]. 王小龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]動力總成橡膠懸置本構(gòu)關(guān)系與優(yōu)化設(shè)計[D]. 張文飛.清華大學(xué) 2012
[4]汽車用直齒同步帶傳動性能研究[D]. 蔣明.長春理工大學(xué) 2010



本文編號：3181587