低速重载齿轮传动微观热弹流润滑数值分析及齿面抛光实验研究

发布时间：2020-12-10 00:48

　　齿轮传动是机械传动中最重要且应用最广泛的传动形式之一,它的接触强度设计是以hertz弹性接触理论为基础,而这种理论只是光滑表面且无润滑的静态接触,这与实际有很大的差距。然而在齿轮润滑过程中,弹流油膜的厚度通常只有1μm左右甚至更小,而齿面因切削形成的粗糙度和它处于一个数量级,齿面粗糙峰频繁碰撞,造成接触峰点弹塑性变形和金属迁移。大量实验证明,齿面损伤都是因润滑失效引起的,如点蚀、过度磨损以及胶合等,尤其在低速重载齿轮传动中润滑失效占失效的60%以上。因此,对低速重载齿轮传动热弹润滑研究具有较高的理论意义和实际价值,本文具体的研究工作及结论如下:1)首先在齿轮啮合原理、齿面粗糙度效应和非牛顿流体特性的基础上建立了低速重载齿轮传动微观热弹流润滑的数学模型,并针对该数学模型中形式相当复杂的二阶非线性偏微分方程组的特征,运用多重网格法（Multi-Grid Method）求解压力分布时变解、多重网格积分法计算弹性变形、逐列扫描法计算温度分布时变解,并分析了影响低速弹流润滑的几个主要因素,结果表明,在一定的条件下,粗糙度越大,产生的局部压力峰越大,而油膜厚度也相应减小,同时最大温升也有一定程度增... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

过量磨损和拉伤Fig.1.2excessivewearandstrain

大量实验证明[1][3]，弹流膜厚比与齿面损伤失效和磨损量有着密切的关系。生中，绝大多数齿轮传动都是工作在部分膜弹流润滑状态下，主要表现是依靠油润滑与峰点接触共同承载，部分膜弹流润滑峰点接触是导致金属表面损伤的主原因。早在 1967 年 Wellauer 对齿轮损伤与膜厚比的关系进行了实验研究，得出图 1.2 过量磨损和拉伤Fig.1.2 excessive wear and strain图 1.3 点蚀和齿顶干涉Fig.1.3 pitting and tooth tip interference

2 21 2σ + σ（1.1）常不会发生胶合和磨损；膜厚比在 1 至 3 之，还取决齿面温度高低等；如果齿面膜厚比或低都比较容易发生胶合磨损。Cheng 等[4]断胶合和磨损等，其判断指标如图 1.5 所示。温度低于胶合产生温度时，齿面峰点可以导轻微甚至也有严重磨损等齿面失效。之后，了大量实验研究，指出膜厚比大于 5 时接触验室试验和现场调查数据提出了齿面损伤与大, 齿面损伤的概率就越小。Jiang[6]通过对比越大齿面接触应力就越小的结论。


本文编号：2907773