【摘要】：線齒輪是一種新型的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),主要適用于中輕載、小尺寸的場(chǎng)合。近幾年來(lái),線齒輪在幾何設(shè)計(jì)理論方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,在制造技術(shù)基礎(chǔ)方面取得了一系列成果,在工業(yè)應(yīng)用方面亦取得了初步進(jìn)展。作為一種機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu),線齒輪的摩擦學(xué)設(shè)計(jì)理論仍不夠完善,這制約了其在工業(yè)應(yīng)用上的推廣。迄今為止,在線齒輪摩擦學(xué)研究領(lǐng)域僅完成了交叉軸線齒輪的彈流油潤(rùn)滑設(shè)計(jì)理論,其它方面有待研究。潤(rùn)滑對(duì)于齒輪有重要影響,良好的潤(rùn)滑可以保證齒輪長(zhǎng)時(shí)間高效穩(wěn)定運(yùn)行。在低速運(yùn)行時(shí),油潤(rùn)滑的齒輪往往會(huì)因?yàn)闊o(wú)法形成足夠厚的潤(rùn)滑膜而產(chǎn)生磨損,這嚴(yán)重影響了齒輪壽命,因此,越來(lái)越多的人開始采用潤(rùn)滑脂對(duì)齒輪進(jìn)行潤(rùn)滑。線齒輪適用于微小機(jī)械傳動(dòng),其齒面線速度較小,因此,研究線齒輪副彈流脂潤(rùn)滑對(duì)線齒輪工業(yè)應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。本文研究并建立了線齒輪副彈流脂潤(rùn)滑設(shè)計(jì)理論,其主要內(nèi)容包括:1.線齒輪齒面數(shù)學(xué)模型的建立。在已有的線齒輪接觸線方程基礎(chǔ)上,應(yīng)用微分幾何知識(shí)和空間幾何建模理論,給出了一種通用的線齒輪齒面數(shù)學(xué)建模方法。利用該方法在Mathematica軟件中建立了平行軸、任意角交叉軸和垂直交錯(cuò)軸線齒輪的嚙合模型。對(duì)平行軸線齒輪的嚙合過(guò)程進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,證明了齒面建模方法的正確性。2.平行軸和垂直交錯(cuò)軸線齒輪副接觸當(dāng)量模型的建立與優(yōu)化。在得到齒面數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,應(yīng)用接觸力學(xué)和彈流潤(rùn)滑理論,研究建立了平行軸和垂直交錯(cuò)軸線齒輪副的接觸當(dāng)量模型。研究了線齒輪副各參數(shù)對(duì)其接觸區(qū)橢圓率的影響規(guī)律,并給出基于彈流潤(rùn)滑接觸幾何模型的線齒輪參數(shù)優(yōu)選準(zhǔn)則,得到有利于彈流潤(rùn)滑的線齒的設(shè)計(jì)方法。3.線齒輪副彈流脂潤(rùn)滑狀態(tài)的分析。本文進(jìn)行了點(diǎn)接觸彈流脂潤(rùn)滑試驗(yàn),利用光干涉法得到了不同卷吸速度下點(diǎn)接觸模型的中心膜厚和最小膜厚,將試驗(yàn)結(jié)果和橢圓接觸彈流脂潤(rùn)滑數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,證明了本文的線齒輪副彈流脂潤(rùn)滑數(shù)值計(jì)算程序的仿真結(jié)果的合理性。該計(jì)算程序可應(yīng)用于線齒輪副接觸當(dāng)量模型潤(rùn)滑狀態(tài)的求解,其計(jì)算結(jié)果可為線齒輪脂潤(rùn)滑適用工況的選取提供理論指導(dǎo)。4.線齒輪傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的研制。根據(jù)線齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)并研制出了線齒輪傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái),該試驗(yàn)臺(tái)可為今后各個(gè)系列線齒輪的綜合傳動(dòng)性能的測(cè)試提供試驗(yàn)條件。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH132.41

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