本文關(guān)鍵詞：乏油條件下齒輪傳動(dòng)的熱彈流潤(rùn)滑與膠合失效分析

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【摘要】：乏油條件下齒輪傳動(dòng)的熱彈流潤(rùn)滑問題是近年來(lái)研究彈流潤(rùn)滑理論的熱門問題。傳統(tǒng)彈流潤(rùn)滑研究均是基于充分供油條件下進(jìn)行的，，即潤(rùn)滑區(qū)的上游邊界離接觸區(qū)足夠遠(yuǎn)，供油量足夠大。如果上游邊界離接觸區(qū)太近，會(huì)使供油量減少，潤(rùn)滑膜厚變小，這種潤(rùn)滑狀態(tài)稱為乏油潤(rùn)滑。齒輪傳動(dòng)乏油潤(rùn)滑會(huì)使油膜厚度降低，油膜的平均溫升增高，油膜壓力分布趨于Hertz接觸狀態(tài)，導(dǎo)致潤(rùn)滑失效。齒輪膠合是齒輪傳動(dòng)常見的失效形式之一，由乏油潤(rùn)滑不足導(dǎo)致的溫升，是齒輪發(fā)生膠合失效的主要原因。因此，對(duì)乏油條件下齒輪傳動(dòng)的熱彈流潤(rùn)滑與膠合失效的研究具有較高的理論意義和實(shí)際價(jià)值。本文具體的研究工作及結(jié)論如下： 1)在赫茲接觸理論的基礎(chǔ)上，建立了標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒廓的齒面接觸壓力的理論模型；分析了齒輪嚙合過程中主、從動(dòng)輪輪齒的滑動(dòng)速度，獲得了齒面摩擦熱流量的計(jì)算方法；研究了輪齒嚙合面強(qiáng)制對(duì)流冷卻條件下的對(duì)流傳熱系數(shù)及潤(rùn)滑油與空氣混合流動(dòng)狀態(tài)下齒輪端面的對(duì)流傳熱系數(shù)的計(jì)算方法。 2)在齒輪嚙合原理和非牛頓流體特性的基礎(chǔ)上建立了齒輪傳動(dòng)乏油條件下熱彈流潤(rùn)滑的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用多重網(wǎng)格法(Multigrid Method)求解壓力分布時(shí)變解、多重網(wǎng)格積分法計(jì)算彈性變形和逐列掃描法計(jì)算溫度分布時(shí)變解，并分析了乏油條件下熱彈流潤(rùn)滑的幾個(gè)主要影響因素：等效膜厚、滑滾比和摩擦系數(shù)以及潤(rùn)滑油流變性和熱效應(yīng)等。 3)建立了乏油條件下齒輪潤(rùn)滑供油模型，并用流量連續(xù)性方程推導(dǎo)出反映乏油條件下供油能力的等效油膜厚度ho il，為后續(xù)乏油理論提供了理論基礎(chǔ)。又分析了輪齒熱膠合的計(jì)算準(zhǔn)則與失效判斷準(zhǔn)則，并用積分溫度法來(lái)計(jì)算齒輪膠合承載能力，討論了積分溫度法中各個(gè)參數(shù)的變化。并把乏油理論分為潤(rùn)滑乏油和冷卻乏油，探討了判斷臨界乏油危險(xiǎn)的計(jì)算公式。 4)由乏油熱彈流潤(rùn)滑理論，結(jié)合已提出的最佳供油量問題，分析了在乏油條件下齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑供油量的量化計(jì)算方法及在齒輪接觸區(qū)溫升和熱膠合失效的關(guān)系。通過乏油條件下油霧潤(rùn)滑實(shí)驗(yàn)的對(duì)比驗(yàn)證，證明了潤(rùn)滑臨界供油量與乏油彈流潤(rùn)滑數(shù)值計(jì)算結(jié)果是一致的，并分析了齒輪傳動(dòng)在充分供油和乏油供油條件下的溫升對(duì)齒輪熱膠合失效的影響。
【關(guān)鍵詞】：乏油 熱彈流潤(rùn)滑 膠合失效 油霧潤(rùn)滑 多重網(wǎng)格法
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 符號(hào)表8-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 研究的目的和意義9-10
• 1.2 乏油條件下齒輪熱彈流潤(rùn)滑的研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 齒輪傳動(dòng)乏油熱彈流潤(rùn)滑研究10-11
• 1.2.2 乏油條件下齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑流量研究11-12
• 1.2.3 乏油條件下齒輪傳動(dòng)熱彈流潤(rùn)滑數(shù)值求解的計(jì)算方法12-14
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容14-17
• 2 齒輪傳動(dòng)的熱影響參數(shù)分析17-33
• 2.1 引言17
• 2.2 輪齒接觸壓力的計(jì)算與分布17-21
• 2.3 摩擦系數(shù)與摩擦熱流量的計(jì)算與分布21-25
• 2.3.1 摩擦系數(shù)的計(jì)算與分布21-22
• 2.3.2 摩擦熱流量的計(jì)算與分布22-25
• 2.4 齒輪傳動(dòng)的對(duì)流傳熱分析25-31
• 2.4.1 輪齒端面的對(duì)流傳熱分析25-27
• 2.4.2 輪齒端面在混合狀態(tài)下的對(duì)流傳熱分析27-28
• 2.4.3 輪齒嚙合齒面的對(duì)流傳熱分析28-31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 3 乏油條件下齒輪傳動(dòng)熱彈流潤(rùn)滑基本理論與計(jì)算方法33-53
• 3.1 引言33-34
• 3.2 齒輪嚙合理論及 Hertz 接觸理論34-37
• 3.2.1 齒輪接觸的幾何模擬與彈性模擬34-36
• 3.2.2 Hertz 接觸理論36-37
• 3.3 乏油彈流潤(rùn)滑的基本方程及其無(wú)量綱化37-43
• 3.3.1 Reynolds 方程37-38
• 3.3.2 膜厚方程38-39
• 3.3.3 粘度方程39-40
• 3.3.4 密度方程40
• 3.3.5 潤(rùn)滑油介質(zhì)能量方程40-42
• 3.3.6 載荷方程42-43
• 3.4 乏油條件下熱彈流潤(rùn)滑數(shù)值計(jì)算方法43-50
• 3.4.1 壓力分布計(jì)算43-47
• 3.4.2 溫度分布的計(jì)算47-50
• 3.5 本章小結(jié)50-53
• 4 乏油條件下齒輪傳動(dòng)熱彈流潤(rùn)滑特性的影響參數(shù)分析53-61
• 4.1 引言53
• 4.2 齒輪傳動(dòng)的乏油潤(rùn)滑模型53-54
• 4.3 數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析54-59
• 4.3.1 基本參數(shù)值的確定54-55
• 4.3.2 潤(rùn)滑特性的影響參數(shù)分析55-59
• 4.4 本章小結(jié)59-61
• 5 乏油條件下齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑流量與膠合失效61-75
• 5.1 引言61
• 5.2 輪齒熱膠合的計(jì)算準(zhǔn)則與失效分析61-66
• 5.2.1 傳熱學(xué)基礎(chǔ)理論61-62
• 5.2.2 積分溫度法與最大閃溫法62-63
• 5.2.3 積分溫度法的參數(shù)確定及計(jì)算63-65
• 5.2.4 輪齒熱膠合失效的判斷準(zhǔn)則65-66
• 5.3 乏油條件下齒輪傳動(dòng)的溫升與膠合失效66-71
• 5.4 乏油條件下齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑流量分析71-73
• 5.5 本章小結(jié)73-75
• 6 結(jié)論與展望75-77
• 6.1 主要結(jié)論75-76
• 6.2 展望76-77
• 致謝77-79
• 參考文獻(xiàn)79-85
• 附錄85
• A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄85
• B. 作者在攻讀學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目85

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：574372