真空环境齿轮啮合性能分析与热实验研究

发布时间：2017-05-14 12:08

  本文关键词：真空环境齿轮啮合性能分析与热实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着空间技术的发展,机械部件的寿命成为空间技术中急需解决的问题之一。齿轮机构作为典型的传动机构在空间飞行器中具有广泛的应用,研究空间润滑条件下齿轮在高接触应力,真空环境下的啮合热,研究齿轮润滑破坏条件,从而对提高空间齿轮机构工作的可靠性与寿命具有重要的理论意义和实际意义。齿轮啮合摩擦热本质上是接触应力与摩擦系数和滑动率的乘积,而齿轮啮合效率决定齿轮啮合热,齿轮啮合效率取决于接触应力,齿轮接触应力同时也是齿轮磨损的主要影响因素。本课题对月球表面真空环境下,高载渐开线正齿轮进行数学建模,分析齿轮啮合滑动,生热模型及失效类型,定义齿轮摩擦热达到润滑脂蒸发温度即为润滑破坏判据。对真空环境中工作的齿轮机构进行空间齿轮的热力耦合接触分析,并进行热真空实验,通过仿真与实验结果对比分析解析计算结果,得出齿轮润滑油破坏时间及润滑膜失效条件,界定齿轮传动寿命,为月壤钻进机构回转齿轮副润滑性能评价提供理论和实验支持。
【关键词】：齿轮润滑 真空环境啮合热 啮合效率 热力接触分析 热真空实验
【学位授予单位】：北华航天工业学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH132.41
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-21
• 1.1 课题背景及目的8-10
• 1.2 课题重要理论10-13
• 1.2.1 齿轮传动效率10
• 1.2.2 齿轮润滑状态与啮合摩擦热10-11
• 1.2.3 粘着磨损理论11-12
• 1.2.4 真空环境下齿轮失效模式12-13
• 1.3 真空环境齿轮啮合性能国内外技术研究现状13-17
• 1.3.1 真空环境齿轮润滑的摩擦热影响研究现状13-14
• 1.3.2 齿轮接触应力分析研究现状14-15
• 1.3.3 齿轮接触区温度分析研究现状15-17
• 1.4 热真空实验技术概述17-18
• 1.4.1 热真空实验设备的概念、应用领域及其必要性17
• 1.4.2 空间真空环境模拟技术应用17-18
• 1.5 课题主要研究内容与研究方法18-21
• 第2章 齿轮啮合热的解析分析与计算21-41
• 2.1 确定大小齿轮参数并建立模型21-23
• 2.2 真空环境下齿轮接触温升分析23-30
• 2.2.1 齿轮啮合效率计算24-28
• 2.2.2 齿轮摩擦热计算28-30
• 2.3 各因素影响下真空环境齿轮啮合摩擦热30-39
• 2.3.1 齿面瞬时接触载荷30-34
• 2.3.2 齿轮相对滑动速度34-35
• 2.3.3 润滑脂的动力粘度35-36
• 2.3.4 齿轮摩擦状态36
• 2.3.5 齿轮弹流润滑摩擦热36-37
• 2.3.6 齿轮边界润滑摩擦热37
• 2.3.7 总摩擦热37-38
• 2.3.8 齿轮摩擦热影响因素38-39
• 2.4 本章小结39-41
• 第3章 齿轮啮合有限元分析41-51
• 3.1 MSC.Marc接触分析原理41-42
• 3.2 齿轮副二维模型输入42-43
• 3.3 齿轮副有限元模型单元网格的划分43-44
• 3.4 完成几何定义和材料特性定义44
• 3.5 完成定义接触、定义接触表44-45
• 3.6 边界条件45-46
• 3.7 分析结果46-49
• 3.8 本章小结49-51
• 第4章 齿轮副热真空实验51-63
• 4.1 实验任务来源51-52
• 4.1.1 实验条件51-52
• 4.2 实验技术状态52-54
• 4.2.1 实验件状态52-53
• 4.2.2 润滑状态53-54
• 4.3 实验系统设计、测试设备状态及仪器说明54-56
• 4.4 实验程序56-59
• 4.4.1 传感器标定56-58
• 4.4.2 实验操作流程58-59
• 4.5 实验结果与分析59-61
• 4.5.1 实验结果记录59
• 4.5.2 实验结果统计与分析59-61
• 4.5.3 实验结果分析61
• 4.6 本章小结61-63
• 第5章 结论63-65
• 参考文献65-69
• 致谢69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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本文编号：365121