高速齿轮传动系统的热固耦合分析

发布时间：2020-08-24 14:31

【摘要】：随着现代工业的发展,齿轮传动因其传动效率高、传动平稳等特点而得到广泛应用,同时对齿轮性能的要求也越来越高。齿轮在传动中会产生大量的热,引起齿轮温度的升高和润滑介质性能的改变,从而改变齿轮的传动特性,通过研究齿轮传动的热行为和热弹流润滑的性能研究齿轮传动系统的性能成为了一种趋势。本文以一对高速运转直齿圆柱齿轮为研究对象,根据赫兹接触理论、传热学理论和热弹流润滑理论,分析计算了齿轮传动中的热行为、润滑特性以及胶合承载能力,为高速重载齿轮传动系统的工况选择提供了依据。本文的主要研究内容如下:1.基于赫兹接触理论计算了齿轮齿面的接触压力,分析计算了齿面间的摩擦系数、啮合齿轮的绝对滑动速度和相对滑动速度以及摩擦热流量的大小及分布,给出了对流换热系数的分析计算方法,研究了转速和转矩对摩擦热流量及相关参数的影响。2.建立了齿轮的三维模型,运用有限元仿真软件workbench进行齿轮本体温度场的仿真分析,得到主、从动轮的本体温度分布曲线,量化地研究了转速和转矩对齿轮本体温度场分布的影响规律。3.在已知齿轮本体温度场的基础上,建立了包含Reynolds方程、膜厚方程、能量方程等基本方程的线接触热弹流润滑数学模型,运用多重网格法进行求解,研究了齿轮传动中的油膜压力、油膜厚度以及油膜温度分布,并研究了输入转速和转矩对齿轮润滑特性的影响。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH132.417
【图文】：

轮齿啮合过程示意图

圆柱直齿轮简化模型

曲率半径分布

【参考文献】

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2 王惠;王家序;韩念龙;陈杰;;轮齿温度场影响因素分析[J];机床与液压;2013年01期

3 叶友东;周哲波;;基于弹流润滑理论的斜齿圆柱齿轮油膜厚度参数影响研究[J];机械传动;2012年10期

4 李霞;郭峰;杨淑燕;;润滑薄油膜承载力的测量[J];摩擦学学报;2012年02期

5 龚宪生;王欢欢;张干清;王红霞;;行星齿轮轮齿本体温度场与闪温研究[J];农业机械学报;2011年10期

6 鲍培德;谢俊;尹小琴;杨启志;马履中;;内啮合齿轮传动的弹流润滑[J];机械设计与研究;2011年02期

7 姚阳迪;林腾蛟;何泽银;;高速斜齿轮传动稳态温度场仿真分析[J];机械研究与应用;2009年06期

8 黄立;胡元中;王文中;;斜齿轮非稳态等温弹流润滑数值分析[J];润滑与密封;2009年07期

9 李桂华;王春霞;费业泰;;啮合齿轮轮齿温度场的解析法[J];组合机床与自动化加工技术;2008年07期

10 王发辉;刘莹;;基于弹性流体动力润滑理论的齿轮设计[J];机械设计与研究;2008年03期

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3 龙慧;高速齿轮传动轮齿的温度模拟及过程参数的敏感性分析[D];重庆大学;2001年

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1 徐梦霞;线接触弹流润滑状态下摩擦副的动力学特性研究[D];郑州大学;2018年

2 张园园;直齿轮弹流润滑接触的刚度与阻尼研究[D];重庆大学;2016年

3 居世昊;基于瞬态接触的齿轮温度场研究[D];东北大学;2012年

4 姚阳迪;基于热弹变形的高速重载齿轮修形研究[D];重庆大学;2010年

5 孙建国;渐开线圆柱齿轮修形及动力接触特性研究[D];重庆大学;2008年

6 刘永红;滚动轴承的热弹流润滑研究[D];太原理工大学;2007年

7 费国标;船用斜齿轮三维动力接触及温度场仿真研究[D];武汉理工大学;2006年

8 李朝峰;基于多重网格技术的线接触热弹流润滑数值分析[D];太原理工大学;2005年

本文编号：2802580