凸轮弹性流体动力润滑油膜厚度测试装置设计与研究

发布时间：2017-10-02 01:06

  本文关键词：凸轮弹性流体动力润滑油膜厚度测试装置设计与研究

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【摘要】：凸轮机构广泛应用于自动或半自动机械设备中。凸轮与从动件之间是点或线接触。在凸轮机构传动过程中,接触载荷、卷吸速度和曲率半径都随凸轮转角周期性变化,在凸轮与从动件之间引起了非常强烈的非稳态弹流润滑,这使得分析凸轮机构的弹流润滑问题变得十分困难。对于这一问题,目前多是通过假设,将其按照准稳态的润滑问题进行研究。然而,由于凸轮机构润滑实验技术发展缓慢,理论分析还不能得到充分的实验验证。因此,研发凸轮机构润滑油膜厚度测试实验台、探索凸轮机构的弹流润滑特性,具有十分重要的意义。通过对几种主要的油膜厚度测试方法和凸轮机构的运动特性的分析,本文认为尽管大多数测试方法在测量稳态润滑油膜厚度时,可获得良好的实验结果,而用在凸轮机构上则会有较大的困难。本文采用位移法测量技术,通过测量凸轮在干摩擦和油润滑两种状态下的从动件位移,间接地确定凸轮与从动件之间的油膜厚度。以平底从动件盘形凸轮机构作为研究对象,以弹流润滑理论为基础,分析了接触载荷、转速、凸轮轮廓曲线和基圆半径对油膜厚度的影响,为实验台的整体方案设计提供了理论数据。实验台的机械结构部分主要包括凸轮机构、主轴系统、加载机构和箱体的设计以及电机选型。依据设计参数完成了三维造型和装配图,绘制了零部件工作图,并交由工厂代为加工。采用虚拟仪器技术和LabVIEW软件设计了实验台的数据采集系统。在这部分,主要介绍了传感器的选型方法,编写了数据采集系统的应用程序,该程序能够实现数据分析、处理、存储和显示等功能。
【关键词】：凸轮机构 油膜厚度 位移法 实验装置 虚拟仪器
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH112.2;TP274
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 弹流润滑研究的发展与现状12-17
• 1.2.1 弹流润滑理论的发展与现状12-13
• 1.2.2 弹流测试技术的发展与现状13-17
• 1.3 论文研究的主要内容17-18
• 第2章 凸轮机构润滑理论与油膜测试方法18-29
• 2.1 凸轮机构运动特性分析18-19
• 2.2 最小弹流油膜厚度计算19-25
• 2.2.1 Reynolds方程19-21
• 2.2.2 稳态油膜厚度公式21-23
• 2.2.3 非稳态油膜厚度公式23-25
• 2.3 实验台测试方法25-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第3章 实验台结构设计29-42
• 3.1 实验台设计参数29
• 3.2 实验台总体方案设计29-30
• 3.3 凸轮机构设计30-35
• 3.3.1 凸轮轮廓曲线设计30-32
• 3.3.2 凸轮基圆半径设计32
• 3.3.3 凸轮疲劳强度校核32-33
• 3.3.4 凸轮机构结构设计33-34
• 3.3.5 凸轮机构润滑设计34-35
• 3.4 主轴系统设计35-39
• 3.4.1 主轴设计35-36
• 3.4.2 轴承选型36
• 3.4.3 轴承配置36-37
• 3.4.4 轴承预紧37-39
• 3.4.5 主轴传动方式39
• 3.5 加载装置设计39-40
• 3.6 箱体设计40-41
• 3.7 电动机选型计算41
• 3.8 本章小结41-42
• 第4章 实验台数据采集系统设计42-58
• 4.1 数据采集系统设计要求42-43
• 4.2 传感器选型43-47
• 4.2.1 压力传感器43-44
• 4.2.2 角位移编码器44-45
• 4.2.3 直线位移传感器45-47
• 4.3 虚拟仪器47-50
• 4.3.1 虚拟仪器软件结构48-49
• 4.3.2 虚拟仪器硬件构成49-50
• 4.4 虚拟仪器软件设计50-57
• 4.4.1 软件开发平台简介50-51
• 4.4.2 软件整体设计51-52
• 4.4.3 前面板设计52-53
• 4.4.4 后面板设计53-57
• 4.5 本章小结57-58
• 结论58-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-64
• 攻读硕士学位期间发表的论文与研究工作64

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