轮齿表面凹坑形貌对面齿轮弹流润滑的影响分析

发布时间：2017-05-18 16:22

  本文关键词：轮齿表面凹坑形貌对面齿轮弹流润滑的影响分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：面齿轮传动具有较大的重合度,承载能力高,结构紧凑能够减轻传动系统的重量,分流特性好等优点,被逐渐应用于武装直升机传动系统中替代原来的锥齿轮传动副。武装直升机具有速度快,灵活性好,载弹量大等特点,这将对传动系统有较高的要求,所以面齿轮常会在恶劣的工况下工作。近年来国内外学者通过研究,在摩擦副表面加工微形貌可以改善机械零部件的摩擦学性能。本文为提高面齿轮的运行寿命,改善其润滑特性,在轮齿表面加工了微凹坑形貌,研究其对面齿轮润滑影响。主要研究内容如下:基于面齿轮加载接触分析得到了面齿轮啮合轨迹,曲率半径和卷吸速度,并通过ABAQUS有限元仿真计算得出了面齿轮法向接触力,并分析了轮齿表面微凹坑对齿面法向接触力的影响。建立了面齿轮等温点接触弹流润滑模型,对基本方程进行无量纲化,通过有限差分法离散无量纲方程,运用FORTRAN语言编程计算,得到面齿轮传动过程中的最小油膜厚度沿啮合线从齿顶到齿根在逐渐增大,分析了齿面微凹坑的直径和深度对最小油膜厚度的影响。在此基础上加入了热效应,得出了面齿轮齿面最大温升从齿顶到齿根呈先减小后增大分布,在齿顶处最大,中间处最小几乎为零,分析了微凹坑形貌参数对齿面温升的影响,并与等温解最小油膜厚度进行了比较。通过RC-GX系列激光打标机加工了面齿轮轮齿表面凹坑形貌,运用YDX9550A型齿轮滚动检查机和HHS型感压纸测量了啮合过程中的接触压力,验证了有限元仿真结果的正确性。用红外测温仪测量了三组不同轮齿表面微凹坑形貌的面齿轮啮合温度,得出了合适的面齿轮轮齿表面凹坑可以降低齿面温升,与理论计算的趋势一致。
【关键词】：面齿轮传动 微凹坑 弹流润滑 油膜厚度 齿面温升
【学位授予单位】：湖南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH132.41
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 课题研究背景和意义9-10
• 1.2 面齿轮传动及齿轮润滑研究概况10-12
• 1.2.1 面齿轮传动国内外研究现状10-11
• 1.2.2 齿轮润滑的国内外研究概况11-12
• 1.3 表面微形貌对润滑的影响研究现状12-15
• 1.3.1 表面微形貌国外研究现状12-13
• 1.3.2 表面微形貌国内研究现状13-15
• 1.4 论文课题来源及主要研究内容15-16
• 第二章 面齿轮加载接触分析16-27
• 2.1 具有齿面凹坑的面齿轮三维建模16-18
• 2.2 面齿轮传动齿面接触轨迹18-19
• 2.3 面齿轮曲率计算19-20
• 2.4 齿面卷吸速度20-21
• 2.5 具有齿面凹坑的接触压力的有限元分析21-26
• 2.5.1 有限元模型的建立21-23
• 2.5.2 有限元结果分析23-24
• 2.5.3 面齿轮法向接触力计算24-26
• 2.6 本章小结26-27
• 第三章 具有齿面微凹坑的面齿轮等温点接触弹流润滑分析27-37
• 3.1 面齿轮等温弹流润滑模型27-29
• 3.1.1 Reynolds方程27-28
• 3.1.2 膜厚方程28
• 3.1.3 润滑油黏度、密度随压力变化方程28-29
• 3.1.4 载荷平衡方程29
• 3.2 数值计算29-33
• 3.2.1 方程的无量纲化29-31
• 3.2.2 无量纲方程的离散化31-32
• 3.2.3 计算流程32-33
• 3.3 结果分析33-36
• 3.3.1 光滑齿面的油膜厚度分析34-35
• 3.3.2 轮齿表面凹坑对最小油膜厚度的影响35-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第四章 具有齿面微凹坑的面齿轮热弹流分析37-49
• 4.1 面齿轮热弹流润滑模型的建立37-40
• 4.1.1 Reynolds方程37
• 4.1.2 润滑油黏度和密度随压力温度变化方程37-38
• 4.1.3 能量方程38-39
• 4.1.4 能量方程的边界条件39-40
• 4.1.5 润滑油流动速度40
• 4.2 方程的数值计算40-45
• 4.2.1 方程的无量纲化40-42
• 4.2.2 方程的离散化42-43
• 4.2.3 计算流程43-45
• 4.3 结果分析45-48
• 4.3.1 光滑齿面的齿面最大温升分析45-46
• 4.3.2 轮齿表面凹坑对最大温升的影响46-47
• 4.3.3 热解与等温解膜厚比较47-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第五章 齿面微凹坑的加工及面齿轮接触试验49-58
• 5.1 面齿轮齿面微凹坑的激光加工49-52
• 5.1.1 激光微造型加工原理和设备介绍49-50
• 5.1.2 面齿轮轮齿表面微凹坑激光加工50-52
• 5.2 面齿轮接触试验52-57
• 5.2.1 试验目的52
• 5.2.2 试验对象52-53
• 5.2.3 试验设备53-54
• 5.2.4 试验原理54-55
• 5.2.5 试验步骤55
• 5.2.6 试验结果分析55-57
• 5.3 本章小结57-58
• 第六章 全文总结与展望58-60
• 6.1 全文总结58-59
• 6.2 展望59-60
• 参考文献60-64
• 攻读硕士学位期间主要研究成果及参与科研项目64-65
• 论文致谢65

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 程国明;郑耘;;对齿轮材料的研究[J];消费导刊;2010年08期

2 М.П.НОВИКОВ ,程┌，

本文编号：376545