线接触弹流润滑油膜动特性及压力极值研究

发布时间：2017-09-09 07:49

  本文关键词：线接触弹流润滑油膜动特性及压力极值研究

  更多相关文章： 线接触 弹流润滑 油膜刚度 油膜阻尼 二次压力峰 中心压力 拟合公式

【摘要】：线接触存在于许多机械零件中,比如齿轮,滚子轴承等。这些零件工作时往往处于弹性流体动力润滑状态。一直以来在对这些零件进行动力学分析和强度设计时都忽略了润滑作用,而随着工业向着高速化静音化的方向发展,对零件的动力学性能和强度要求越来越高,研究弹流油膜对系统动力学性能和零件强度与寿命的影响显得越来越重要。本文首先介绍了稳态和非稳态线接触弹流润滑问题的数学模型及求解方法,编制了相应的计算程序,通过计算稳态算例和纯挤压工况下的非稳态算例验证了所编程序的正确性及精确性。通过对线接触摩擦副中的油膜做近似线性化处理,建立了油膜刚度阻尼的计算模型;通过在非稳态弹流润滑模型中引入动力学方程,分别建立了位移扰动,简谐激励扰动和瞬时变载扰动下线接触摩擦副的摩擦学动力学耦合模型,采用复合直接迭代法进行求解,得到了相应的自由振动曲线;计算得到了不同初始扰动条件下的油膜动特性参数;并研究了油膜刚度阻尼随载荷速度参数的变化趋势,分析了不同扰动条件对油膜刚度阻尼的影响。结果表明,油膜刚度阻尼均随着载荷变大而变大,随着速度变大而减小;油膜刚度阻尼与初始扰动条件无关。最后在大量算例的基础上,通过数值回归研究了载荷速度材料参数对二次压力峰和中心压力的影响,并拟合得到了二次压力峰和中心压力关于载荷,速度和材料参数的简单公式,经检验,所提出的拟合公式精度令人满意,可以满足工程设计需要。
【关键词】：线接触 弹流润滑 油膜刚度 油膜阻尼 二次压力峰 中心压力 拟合公式
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH117.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 选题的意义9
• 1.2 非稳态弹流发展历程9-11
• 1.3 线接触EHL状态下油膜动特性及压力极值研究概况11-14
• 1.4 本文章节安排14-15
• 2 线接触弹流问题的复合直接迭代法15-29
• 2.1 基本假设15
• 2.2 基本方程15-17
• 2.3 方程的无量纲化17-18
• 2.3.1 无量纲单位选取17
• 2.3.2 基本方程的无量纲化17-18
• 2.4 方程的离散与解法18-25
• 2.4.1 线接触表面弹性变形计算18-22
• 2.4.2 网格划分与离散22-23
• 2.4.3 复合直接迭代法23-25
• 2.5 算例与分析25-28
• 2.6 本章小结28-29
• 3 线接触EHL油膜的动力学特性29-45
• 3.1 油膜刚度阻尼计算模型29-32
• 3.1.1.油膜力的线性化29-31
• 3.1.2 油膜刚度阻尼计算模型31-32
• 3.2 线接触摩擦副的动力学方程32-33
• 3.2.1 动力学方程32
• 3.2.2 动力学方程离散方法32-33
• 3.3 位移扰动下的摩擦学动力学耦合模型33-36
• 3.4 简谐激励扰动下的摩擦学动力学耦合模型及数值求解36-38
• 3.5 瞬时变载扰动下的摩擦学动力学耦合模型及数值求解38-40
• 3.6 算例与分析40-44
• 3.7 本章小结44-45
• 4 线接触弹流油膜刚度阻尼计算分析45-53
• 4.1 载荷、速度对弹流油膜刚度阻尼影响45-47
• 4.1.1 载荷的影响45-46
• 4.1.2 速度的影响46-47
• 4.2 不同扰动对于油膜刚度阻尼的影响47-51
• 4.3 简谐扰动频率对油膜刚度阻尼的影响51-52
• 4.4 本章小结52-53
• 5 线接触弹流润滑状态下二次峰压力和中心压力53-60
• 5.1 数值结果及回归53-57
• 5.1.1 载荷影响53-55
• 5.1.2 速度影响55-56
• 5.1.3 材料参数影响56-57
• 5.2 线接触EHL状态下二次压力峰幅值和中心压力幅值拟合公式57
• 5.3 拟合公式精度检验57-58
• 5.4 本章小结58-60
• 6 总结与展望60-62
• 6.1 总结60
• 6.2 展望60-62
• 参考文献62-65
• 致谢65-66
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果66

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本文编号：819203