直廓环面蜗杆副润滑分析及优化设计

发布时间：2023-12-09 16:38

　　直廓环面蜗杆副作为一种性能优异的蜗杆传动,具有啮合齿数多、啮合齿面双线接触、啮合传动容易形成弹流动压润滑等优点,但受研制技术和成本的制约,其优异性能并未得到充分发挥。为了进一步改善直廓环面蜗杆副的润滑性能和接触性能,论文主要研究了直廓环面蜗杆副的啮合理论、弹流润滑分析、参数优化设计和有限元接触分析,具体工作如下:1.建立直廓环面蜗杆副齿面方程、接触线方程。直廓环面蜗杆副的数学模型是润滑和接触研究的基础,根据共轭曲面运动学原理推导了蜗杆齿面方程、蜗轮齿面方程、齿面接触线方程、齿面接触参数。求解了蜗杆副齿面方程,得到蜗杆副的齿面离散模型。2.直廓环面蜗杆副的弹流润滑分析。优良的润滑状况可以减少齿面摩擦损耗、提高传动效率和防止齿面失效,根据线接触弹性流体动压润滑理论,建立了直廓环面蜗杆副的弹流润滑模型,以线接触弹流润滑的最小膜厚公式为计算依据,对直廓环面蜗杆副啮合过程中最小膜厚随各主要参数的变化进行求解,并分析了各主要参数对直廓环面蜗杆传动最小油膜厚度的影响。3.直廓环面蜗杆副的参数优化设计。基于上述直廓环面蜗杆副的啮合理论和弹流润滑分析结果来确定优化参数,以提高直廓环面蜗杆副润滑性能和接触...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景及意义
    1.2 直廓环面蜗杆副的发展
    1.3 论文相关研究综述
    1.4 论文主要研究内容
第二章 直廓环面蜗杆副啮合理论
    2.1 直廓环面蜗杆副的成形原理
    2.2 蜗杆齿面方程
        2.2.1 坐标系设置
        2.2.2 蜗杆坐标变换
        2.2.3 蜗杆齿面方程的建立
    2.3 蜗轮齿面方程
        2.3.1 坐标系设置
        2.3.2 坐标变换
        2.3.3 蜗轮齿面方程的建立
        2.3.4 蜗轮齿面接触线方程
    2.4 齿面接触参数
    2.5 蜗杆副接触线的求解
        2.5.1 蜗杆齿面接触线求解
        2.5.2 蜗轮齿面离散模型
    2.6 本章小结
第三章 直廓环面蜗杆传动弹流润滑分析
    3.1 直廓环面蜗杆副弹流动压润滑机理
    3.2 线接触弹性流体动压润滑理论
    3.3 直廓环面蜗杆传动弹流润滑模型
        3.3.1 直廓环面蜗杆传动微观啮合分析
        3.3.2 直廓环面蜗杆传动弹流润滑模型的建立
        3.3.3 直廓环面蜗杆副润滑参数的处理
    3.4 润滑性能分析
        3.4.1 整个接触区域的润滑性能分析
        3.4.2 直廓环面蜗杆副主要参数对油膜厚度的影响
    3.5 本章小结
第四章 直廓环面蜗杆副优化设计
    4.1 机械优化设计方法的简介
    4.2 确定优化设计方法
        4.2.1 选择优化算法
        4.2.2 粒子群算法简介
        4.2.3 权重改进的粒子群算法
    4.3 建立优化设计模型
        4.3.1 优化设计变量
        4.3.2 目标函数的选择
        4.3.3 约束条件的确定
    4.4 设计实例
    4.5 本章小结
第五章 直廓环面蜗杆副优化前后有限元分析
    5.1 直廓环面蜗杆副数字化造型
        5.1.1 蜗杆工作齿面的绘制
        5.1.2 蜗杆副实体建模
    5.2 直廓环面蜗杆副接触分析
        5.2.1 直廓环面蜗杆副有限元模型的建立
        5.2.2 约束和载荷的定义
        5.2.3 有限元结果分析
    5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3871828