本文關鍵詞：邊界潤滑狀態(tài)下面齒輪傳動的失效機理研究

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【摘要】：面齒輪傳動是一種由圓柱齒輪和圓錐齒輪相嚙合的新型齒輪傳動,具有重合度高、承載能力強、運行穩(wěn)定等優(yōu)點,基于其獨特的分流特性,國外現已開始應用于武裝直升機的主減速器中。武裝直升機憑借其靈活機動的性能,在作戰(zhàn)中能夠實現對超低空領域的控制,基于其作戰(zhàn)區(qū)域的特點,武裝直升機也易遭受到來自地面及空中多種類型的攻擊。當直升機中彈漏油后,其傳動系統將經歷乏油潤滑、邊界潤滑、干摩擦等各潤滑工況,嚴重威脅著人機的安全。邊界潤滑作為一種極端的失油潤滑工況,對傳動系統的正常工作有極大的影響,為了預測面齒輪傳動在邊界潤滑工況下的生存能力,本文進行了面齒輪傳動在邊界潤滑狀態(tài)下的失效分析,主要研究內容如下:1)以邊界潤滑理論為基礎,根據物理化學理論及邊界膜的形成機理,以溫度作為邊界潤滑的失效準則,通過活化能,建立了邊界潤滑狀態(tài)下面齒輪傳動的臨界失效溫度方程,同時討論了不同反應活化能和齒輪轉速對臨界失效溫度的影響。2)基于輪齒加載熱接觸分析,確定了面齒輪傳動過程中的齒面接觸軌跡、接觸載荷和相對滑動速度,推導出了邊界潤滑狀態(tài)下面齒輪傳動嚙合過程中齒面接觸點處摩擦系數及摩擦熱流量的計算方法;根據傳熱學基本理論和面齒輪傳動的嚙合特性,給出了邊界潤滑狀態(tài)下面齒輪傳動瞬態(tài)熱分析的導熱微分方程,同時確定了面齒輪傳動輪齒各界面的邊界條件。3)建立了面齒輪傳動熱分析的有限元模型,利用APDL語言模擬出每個嚙合周期內移動熱源的加載和輪齒的散熱過程,對邊界潤滑工況下面齒輪傳動的瞬態(tài)溫度場進行了求解,根據有限元熱分析和臨界失效溫度模型的計算結果,確定了邊界潤滑工況下面齒輪傳動的運行壽命,討論了不同幾何參數和齒輪轉速對其運行壽命的影響,獲得了邊界潤滑狀態(tài)下面齒輪傳動的最優(yōu)齒輪轉速。4)制造了實驗所需面齒輪,對面齒輪嚙合過程中的接觸印痕和輪齒溫升趨勢進行了測試,并與有限元分析結論進行比較,驗證了理論分析的合理性。
【學位授予單位】：湖南工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH132.41

【參考文獻】

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本文編號：1218852