基于确定性模型的渐开线齿轮混合润滑分析

摘要

诸如齿轮、滚动轴承等高副接触，因受载接触变形发生在很小的面积上，导致接触区压力极高。研究这类接触的润滑机理，既需考虑接触表面的弹性变形，也需考虑其间的润滑剂粘度变化。综合考虑以上两种效应的动力润滑理论称为弹性流体动力润滑（Elastohydrodynamic Lubrication）。大部分的齿轮传动工作在微凸体接触与流体润滑共存的混合润滑状态下。本文分析了从光滑表面-粗糙表面接触、全膜润滑-部分膜混合润滑、线-点接触等弹流润滑一系列问题，最终建立了渐开线齿轮混合润滑确定性模型，主要内容包括：
　　 分别对线、点接触光滑表面接触建立弹流润滑数学模型，编制程序进行数值求解，得出了流体压力和膜厚分布，得到了二次压力峰、出口区“颈缩”现象以及点接触油膜的“马蹄形”特征。
　　 利用三种直接迭代解法，对等温瞬态粗糙表面弹流润滑问题进行数值求解，给出了粗糙度影响下全膜润滑的压力和膜厚分布，并比较了各直接迭代解法的优劣。
　　 对齿轮进行几何参数以及运动学简化，在国内首次建立了渐开线直齿轮混合润滑线接触确定性模型。将整个齿轮传动啮合过程作为一个分析周期，分成多个瞬时并加以连续求解，得到了齿轮传动啮合线上各啮合点的压力、膜厚分布。针对光滑表面接触、考虑粗糙度的全膜润滑和混合润滑等不同接触状态进行了最大压力、最小膜厚比较，指出了压力最大值以及油膜破裂危险点，并考察了功率、转速对最大压力、最小膜厚的影响。建立了修形齿轮点接触混合润滑确定性模型，对啮合过程中各啮合状态转化点分别进行稳态数值求解，得到了最大压力、最小膜厚沿啮合线的分布规律。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录、注释表

声明

第一章 绪论

第二章 等温稳态弹流润滑基本理论与数值求解

第三章 等温瞬态粗糙表面点接触弹流润滑直接迭代解法

第四章 渐开线齿轮传动混合润滑分析

第五章 总结和展望

参考文献

致 谢

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