磨削加工的面齿轮齿面传动最小油膜厚度研究

发布时间：2017-07-29 10:25

  本文关键词：磨削加工的面齿轮齿面传动最小油膜厚度研究

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【摘要】：摘要：面齿轮传动是一种新型的齿轮传动,运用于直升机减速系统中有很多独特优点。面齿轮的传动效率和使用寿命很大程度上取决于其润滑性能。最小油膜厚度是润滑分析中的重要参数,它与齿面粗糙高度之间的关系,不仅直接影响到齿轮传动的承载能力和使用寿命,而且是齿面磨损与胶合等失效的重要原因。本文对磨削加工的面齿轮齿面传动最小油膜厚度进行了研究。 在对面齿轮几何建模的研究中,根据面齿轮加工方法和啮合原理,推导了面齿轮齿面方程和过渡面方程,由面齿轮不发生根切和齿顶变尖确定了面齿轮的有效齿宽。并建立了小齿轮和面齿轮的三维几何模型。 在正交面齿轮的接触有限元分析中,建立三种不同参数的七齿面齿轮传动有限元模型。通过ABAQUS软件进行非线性有限元接触分析,得到了接触压力和接触面积变化规律,并求得有限元模型中中间齿的法向接触力,为面齿轮传动最小油膜厚度的研究提供了条件。 在磨削加工的面齿轮齿面传动最小润滑膜厚分析中,根据齿轮啮合原理,推导了传动接触轨迹点的方程。利用微分几何原理求出啮合点处两齿轮的主曲率。由齿面相对运动原理,计算了正交面齿轮传动中的齿面卷吸速度。运用点接触Dowson-Higginson最小膜厚公式计算出光滑齿面啮合过程中的最小油膜厚度。基于磨削齿面形貌的分析,引入最小油膜厚度修正因子,计算出齿面不同形貌润滑状态下最小油膜厚度。 在正交面齿轮副啮合与接触性能测试实验中。检测了面齿轮传动中的啮合轨迹,接触压力和传动误差,验证了理论计算及相关仿真结果的正确性。本文研究为面齿轮设计及其润滑失效分析提供了重要依据。图54幅,表11个,参考文献79篇。
【关键词】：面齿轮 法向接触力 磨削加工 修正因子 最小油膜厚度
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH117.2;TH132.41
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 课题来源9
• 1.2 研究背景及意义9-12
• 1.3 国内外面齿轮研究工作12-13
• 1.3.1 国外研究现状12
• 1.3.2 国内研究现状12-13
• 1.4 粗糙面弹流润滑及齿轮润滑研究概况13-15
• 1.4.1 粗糙面弹流润滑研究13-14
• 1.4.2 齿轮传动润滑研究14-15
• 1.5 本文主要研究目标、思路与内容15-16
• 1.5.1 本文研究目标与思路15
• 1.5.2 本文研究内容15-16
• 1.6 本章小结16-17
• 2 正交面齿轮几何建模17-27
• 2.1 面齿轮加工原理17-19
• 2.1.1 面齿轮加工坐标系17-18
• 2.1.2 刀具齿面方程18-19
• 2.2 面齿轮齿面方程19-20
• 2.2.1 刀具与面齿轮的相对速度19
• 2.2.2 面齿轮齿面方程19-20
• 2.3 面齿轮过渡曲面方程20
• 2.4 面齿轮有效齿宽确定20-22
• 2.4.1 面齿轮最大外半径20-21
• 2.4.2 面齿轮最小内半径21-22
• 2.5 面齿轮传动几何模型22-26
• 2.5.1 面齿轮齿面计算22-24
• 2.5.2 面齿轮设计实例24-26
• 2.6 本章小结26-27
• 3 正交面齿轮动态接触分析27-44
• 3.1 接触非线性有限元基本理论27-31
• 3.1.1 接触分析原理27-29
• 3.1.2 接触算法29
• 3.1.3 ABAQUS接触分析主要问题29-31
• 3.2 面齿轮有限元模型建立31-32
• 3.3 面齿轮动态接触分析前处理32-34
• 3.3.1 接触定义32-33
• 3.3.2 边界条件及加载33-34
• 3.4 面齿轮动态接触结果分析34-40
• 3.5 面齿轮法向接触力分析40-41
• 3.6 实验模型接触特性分析41-43
• 3.7 本章小结43-44
• 4 磨削加工的面齿轮齿面传动最小油膜厚度分析44-58
• 4.1 面齿轮啮合接触特性分析44-49
• 4.1.1 齿面接触轨迹方程44-46
• 4.1.2 齿轮曲率分析46-48
• 4.1.3 齿面卷吸速度分析48-49
• 4.2 磨削面齿轮接触离散点分析49-53
• 4.2.1 面齿轮磨削分析方法49
• 4.2.2 运动坐标系的建立49-51
• 4.2.3 基蜗杆齿面方程51-52
• 4.2.4 包络条件分析52-53
• 4.2.5 磨削面齿轮接触迹分析53
• 4.3 面齿轮光滑齿面最小油膜厚度53-54
• 4.4 面齿轮粗糙齿面最小油膜厚度54-57
• 4.5 本章小结57-58
• 5 面齿轮副啮合与接触性能测试实验58-67
• 5.1 实验目的58
• 5.2 实验对象58-59
• 5.3 实验设备59-60
• 5.4 实验原理60-61
• 5.5 实验步骤61-62
• 5.6 实验结果分析62-66
• 5.6.1 接触区验证62-63
• 5.6.2 接触压力验证63-64
• 5.6.3 传动误差分析64-66
• 5.7 本章小结66-67
• 6 总结与展望67-69
• 6.1 研究总结67
• 6.2 论文创新点67-68
• 6.3 研究展望68-69
• 参考文献69-74
• 攻硕期间主要成果74-75
• 致谢75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：588755