基于分形理論的齒輪接觸模型的研究
發(fā)布時間:2020-06-29 12:35
【摘要】: 分形理論作為一種新的研究方法,在非線性研究領(lǐng)域有著自身的優(yōu)勢。它的研究對象是非線性系統(tǒng)中及不規(guī)則的幾何形體。自80年代被創(chuàng)建以來已在自然科學和社會科學的眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 目前齒輪表面接觸的研究普遍建立在Hertz接觸理論上。其在計算接觸面積方面存在較大的誤差,同時在粗糙表面的表達上受測量儀器分辨率的影響較大,計算結(jié)果不穩(wěn)定。而分形理論可以很好的解決這些問題。因此,本文將齒輪接觸作為研究對象,建立了齒輪接觸的分形模型。主要內(nèi)容有:1)介紹了分形理論的基本情況并總結(jié)了M-B接觸模型的相關(guān)公式。2)通過提出齒輪接觸系數(shù)建立齒輪接觸的分形模型。3)利用Matlab軟件對本文建立的分形接觸模型進行理論性的驗證。4)分別利用ANSYS有限元方法、傳統(tǒng)Hertz接觸理論及本文中的分形模型計算了同一對嚙合齒輪的接觸應(yīng)力,并將結(jié)果同實驗數(shù)據(jù)進行比較。 本文主要成果為:在M-B分形接觸模型的基礎(chǔ)上,建立了基于分形理論的齒輪接觸模型,并對其進行了驗證;結(jié)果表明,本文建立的齒輪接觸分形模型是可行的。
【學位授予單位】:合肥工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2008
【分類號】:TH132.41
【圖文】:
的相關(guān)參數(shù)同4.1.1節(jié),其中n一1.5,價=0.01,G’分別取10一,2、10一,。、10一8,利用Matlab軟件作出內(nèi)、外嚙合情況下的載荷一面積圖。一一萬 ___a)外嚙合時真實接觸面積b)內(nèi)嚙合時真實接觸面積圖4.3粗糙度幅值參數(shù)o*對接觸模型預(yù)測的影響(D一1.5,中一0.01)從圖4.3中可以看出,無論是外嚙合還是內(nèi)嚙合,當G’的值由小變大時,相同載荷的情況下,真實接觸面積由大變小。這意味著隨著G,值的增大,表面接觸狀態(tài)變差,也就是說此時表面接觸強度較低。這同實際是相符合的,因為G代表表面粗糙度幅值,其值越小表示表面越光滑,粗糙度值越低,因此接觸強度越高。這也是同M一B接觸模型得出的結(jié)論是一致的。下面再來分析G值變化對彈性接觸面積的影響情況。根據(jù)式(3一21),分別取三個不同的G值,其他參數(shù)同上,利用Matlab繪制三條Ar氣Are/A;圖線。
a)外嚙合時真實接觸面積b)內(nèi)嚙合時真實接觸面積圖4.5材料性質(zhì)參數(shù)中對接觸模型預(yù)測的影響(D一 1.5,G、10一’。從圖4.5中可以看出,隨著材料性質(zhì)參數(shù)價的增大,在相同載荷的情況下,無論是外嚙合的情況還是內(nèi)嚙合的情況,其總的接觸面積是增大的,這也意味著表面接觸性質(zhì)得到了提高。這一點可以從滬的表達式中得到驗證,由于價=。,/E,其中汀.、代表兩接觸表面較軟一方的屈服強度,E為綜合彈性模量;提高了功的值也就表示屈服強度。、值提高了,從而表面接觸的性質(zhì)得到了改善。因此材料性質(zhì)參數(shù)價的預(yù)測驗證是合理的。下面再來研究必值的變化對彈性接觸面積的影響。根據(jù)式(3一21)
本文編號:2733873
【學位授予單位】:合肥工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2008
【分類號】:TH132.41
【圖文】:
的相關(guān)參數(shù)同4.1.1節(jié),其中n一1.5,價=0.01,G’分別取10一,2、10一,。、10一8,利用Matlab軟件作出內(nèi)、外嚙合情況下的載荷一面積圖。一一萬 ___a)外嚙合時真實接觸面積b)內(nèi)嚙合時真實接觸面積圖4.3粗糙度幅值參數(shù)o*對接觸模型預(yù)測的影響(D一1.5,中一0.01)從圖4.3中可以看出,無論是外嚙合還是內(nèi)嚙合,當G’的值由小變大時,相同載荷的情況下,真實接觸面積由大變小。這意味著隨著G,值的增大,表面接觸狀態(tài)變差,也就是說此時表面接觸強度較低。這同實際是相符合的,因為G代表表面粗糙度幅值,其值越小表示表面越光滑,粗糙度值越低,因此接觸強度越高。這也是同M一B接觸模型得出的結(jié)論是一致的。下面再來分析G值變化對彈性接觸面積的影響情況。根據(jù)式(3一21),分別取三個不同的G值,其他參數(shù)同上,利用Matlab繪制三條Ar氣Are/A;圖線。
a)外嚙合時真實接觸面積b)內(nèi)嚙合時真實接觸面積圖4.5材料性質(zhì)參數(shù)中對接觸模型預(yù)測的影響(D一 1.5,G、10一’。從圖4.5中可以看出,隨著材料性質(zhì)參數(shù)價的增大,在相同載荷的情況下,無論是外嚙合的情況還是內(nèi)嚙合的情況,其總的接觸面積是增大的,這也意味著表面接觸性質(zhì)得到了提高。這一點可以從滬的表達式中得到驗證,由于價=。,/E,其中汀.、代表兩接觸表面較軟一方的屈服強度,E為綜合彈性模量;提高了功的值也就表示屈服強度。、值提高了,從而表面接觸的性質(zhì)得到了改善。因此材料性質(zhì)參數(shù)價的預(yù)測驗證是合理的。下面再來研究必值的變化對彈性接觸面積的影響。根據(jù)式(3一21)
【引證文獻】
相關(guān)期刊論文 前3條
1 趙韓;陳奇;黃康;;兩圓柱體結(jié)合面的法向接觸剛度分形模型[J];機械工程學報;2011年07期
2 陳奇;趙韓;黃康;;齒輪結(jié)合面切向接觸剛度分形計算模型研究[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2011年02期
3 趙韓;吳其林;黃康;邱明明;劉鵬;;國內(nèi)齒輪研究現(xiàn)狀及問題研究[J];機械工程學報;2013年19期
相關(guān)碩士學位論文 前1條
1 韋振興;行星滾柱絲杠副剛度及效率的分析與研究[D];華中科技大學;2011年
本文編號:2733873
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