【摘要】：為了實(shí)現(xiàn)齒輪傳動的綠色制造、提高齒輪的傳動性能,本文針對齒輪傳動的乏油現(xiàn)象,在乏油工況、乏油機(jī)理、乏油磨損、改善乏油的供油方法及其載運(yùn)齒輪傳動工程應(yīng)用等方面進(jìn)行了摩擦學(xué)研究。論文主要創(chuàng)新工作如下： (1)基于齒輪的嚙合過程分析了表征齒輪副工況的兩個(gè)基本要素——相對運(yùn)動與載荷。為便于研究齒輪傳動設(shè)計(jì)參數(shù)對兩理論齒廓相對運(yùn)動的影響,推導(dǎo)了采用傳動比、理論嚙合線長度與曲率半徑表示的相對滑動率的計(jì)算公式；通過隨機(jī)函數(shù)模擬齒輪的制造誤差,采用彈簧模型建立了考慮制造誤差的嚙合剛度與齒間載荷分配率的計(jì)算方法。以SS8機(jī)車齒輪為例的計(jì)算表明：綜合誤差使得雙齒輪副嚙合剛度大小在無誤差值的嚙合剛度值下方波動,但不會超過單齒輪副的嚙合剛度值；綜合誤差使得齒間載荷分配率沿著無制造誤差的載荷分配率曲線而上下波動。 (2)從供需關(guān)系入手進(jìn)行了齒輪副乏油的研究,提出了齒輪副的乏油機(jī)理：接觸區(qū)有效供油量不足實(shí)際的需求量將導(dǎo)致乏油；并進(jìn)一步提出了有效供應(yīng)量是受齒輪的自供油能力與外設(shè)供油能力影響的判據(jù)。首先,基于彈流潤滑理論與散熱原理分別推導(dǎo)了齒輪傳動的潤滑供油需求量與冷卻需求量的計(jì)算公式；然后,從載荷與速度兩方面出發(fā)研究了齒輪基本參數(shù)對齒輪自供油能力的影響；最后,基于供油效率研究了供油方位與齒輪的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等對外設(shè)供油能力的影響,為高速、重載下改善齒輪乏油傳動提供了有效的措施。 (3)針對現(xiàn)有磨損計(jì)算的理論依據(jù)不充分的問題,提出了高副摩擦功原理的磨損計(jì)算模型,該模型從能量的角度高度概括地反映了滑動高副摩擦磨損的規(guī)律,理論依據(jù)可靠,且計(jì)算簡單實(shí)用,適應(yīng)于高副摩擦磨損的動態(tài)仿真分析；并開發(fā)了使用方便、計(jì)算全面、結(jié)果可靠的齒廓磨損仿真軟件,以SS8型機(jī)車牽引齒輪為例進(jìn)行了仿真計(jì)算與分析,提出了齒輪耐磨設(shè)計(jì)與維護(hù)的相關(guān)措施。 (4)針對高速、重載立式齒輪傳動在傳統(tǒng)潤滑供油方法下容易造成供油量不足而導(dǎo)致乏油的情況,提出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的齒輪徑向自吸流體潤滑方法,并以螺桿泵為供油動力源進(jìn)行了供油能力的理論分析以及實(shí)驗(yàn)研究,計(jì)算表明：螺桿泵工作容積主要受齒輪轉(zhuǎn)速與齒輪載荷的限制,冷卻散熱對螺桿泵工作容積的影響與轉(zhuǎn)速無關(guān),螺桿泵工作容積應(yīng)該按嚙合線上最大供油量進(jìn)行設(shè)計(jì)；通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了供油不足將導(dǎo)致乏油的理論分析。 本文具有明顯的理論價(jià)值、實(shí)用價(jià)值,對于基于綠色制造的齒輪摩擦學(xué)設(shè)計(jì)具有明顯的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TH132.41

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 武志斐;FSH錐齒輪傳動嚙合特性的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];太原理工大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 丁有永;乏/無油潤滑航空齒輪傳動的磨損及溫度場分析[D];南京航空航天大學(xué);2013年

本文編號：2712971