渐开线直齿圆柱齿轮摩擦动力学研究

发布时间：2018-04-25 06:27

  本文选题：摩擦学 + 动力学　； 参考：《大连交通大学》2012年硕士论文

【摘要】：随着机械动力学仿真技术及有限元仿真技术等一系列科学技术的高速发展,使得摩擦学研究的发展正在从传统的实验研究向虚拟仿真与实验相结合的研究方式发展,通过在计算机上进行动力学仿真和有限元分析,分析摩擦副的摩擦动力学特性,进而对影响摩擦副、摩擦学性能的因素进行影响程度和影响规律的研究。 本文以典型单级圆柱齿轮减速器上的一对渐开线直齿圆柱齿轮为研究对象,对其进行摩擦动力学仿真分析,分析速度、载荷、温度等因素变化对齿轮摩擦副间摩擦力、摩擦系数的影响规律,为齿轮减速器设计提供理论参考。论文研究主要内容如下： 1、对齿轮副进行摩擦动力学研究。基于多体动力学仿真技术应用ADAMS动力学仿真软件,研究齿轮在运动啮合过程中摩擦力、摩擦系数的变化规律,以及转速、负载扭矩对摩擦力的影响规律。 2、对齿轮副进行摩擦应力场研究。基于有限元技术应用ANSYS有限元分析软件,对渐开线直齿轮齿面上的摩擦应力分布规律进行研究,合理解释了齿轮长期运转后,主动齿轮齿面出现沟线,从动齿轮出现脊线的原因,为齿轮优化设计提供参考。 3、基于热力学和传热学理论,应用有限元仿真技术对渐开线直齿轮进行三维温度场分析,研究摩擦系数、转速、功率、齿面换热系数等因素对齿轮温度变化的影响,为提高齿轮工作寿命优化设计提供理论参考。
[Abstract]:With the rapid development of a series of science and technology, such as mechanical dynamics simulation technology and finite element simulation technology, the development of tribology research is developing from traditional experimental research to virtual simulation and experimental research. By means of dynamic simulation and finite element analysis on computer, the friction dynamic characteristics of friction pair are analyzed, and the influence degree and law of influencing factors on friction pair and tribological properties are studied. In this paper, a pair of involute spur gears on a typical single-stage cylindrical gear reducer are studied. The friction dynamics of the gear is simulated and analyzed. The friction force between the gear pairs is analyzed by the variation of speed, load, temperature and other factors. The influence law of friction coefficient provides theoretical reference for gear reducer design. The main contents of the thesis are as follows: 1. The friction dynamics of gear pair is studied. Based on the multi-body dynamics simulation technology, ADAMS dynamic simulation software is used to study the variation of friction force, friction coefficient, and the influence of rotation speed and load torque on the friction force during gear motion meshing. 2. The friction stress field of gear pair is studied. Based on finite element technique, the distribution of friction stress on involute spur gear tooth surface is studied by using ANSYS finite element analysis software. It is reasonable to explain the groove line on the spur gear tooth surface after the gear has been running for a long time. The reason of the ridge line of driven gear provides a reference for gear optimization design. 3. Based on the theory of thermodynamics and heat transfer, the 3-D temperature field of involute spur gear is analyzed by finite element simulation technology. The influence of friction coefficient, rotational speed, power and heat transfer coefficient on gear temperature is studied. It provides a theoretical reference for the optimization design of gear working life.
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH132.417

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本文编号：1800133