收藏本站
《北京工商大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

自修复技术对复合材料齿轮性能影响的研究

纪晓钢  
【摘要】:根据自修复微胶囊在聚合物中的修复机理,将其加入到E-玻纤增强的尼龙6复合材料齿轮中,分析研究微胶囊对齿轮的力学性能、振动噪声性能以及使用寿命的影响。 通过双螺杆挤出机,用尼龙6、E-玻纤、填料、自修复微胶囊进行造粒,采用注塑工艺,制备出两组E-玻纤增强的尼龙6齿轮用于对比研究。通过模具分析选择模具类型、注射模具结构、模具材料与相关参数,最终确定注射模具的结构,绘制加工图,制造注射模具。 对于聚合物粘弹性进行理论分析,通过三种模型的分析,定量的给出聚合物蠕变、松弛、能量变化以及应力-应变的关系,为复合材料齿轮在抗冲击、抗磨损及减振降噪方面的分析提供理论依据。 通过三维绘图软件Pro/E,利用其参数化设计功能,完成齿轮的三维建模过程。利用有限元分析软件ANSYS将Pro/E中建立的齿轮及其装配模型导入其中进行有限元受力分析及模态分析。对比分析表明,加入微胶囊后,轮齿的最大应力略有改变,降低比例为0.31%,而各阶固有频率也都稍有下降,下降幅度最大为3.8%。利用LMS Test.Lab振动噪声测试软件,研究了齿轮的模态性能,结果表明加入微胶囊后,齿轮的各阶固有频率略有下降,最大降幅为3.06%,而阻尼比则有所增大;对齿轮表面进行了硬度测试,结果表明加入微胶囊后齿轮的硬度稍有降低,平均降低了3.37%;对齿轮材料试样进行了冲击试验,对比发现,加入微胶囊后材料的缺口抗冲击性能有所降低,平均降低2.88%;对齿轮材料样件进行了摩擦噪声试验,对比发现,加入微胶囊的齿轮材料在各个温度及频率的声压级大部分要低于不加微胶囊的材料,含有微胶囊试样的A计权声压级要比不含微胶囊的低4~5dB。 对比研究结果表明,加入少量微胶囊后对于玻纤增强尼龙复合材料的力学性能和振动噪声影响很小;同时,少量自修复微胶囊加入到玻纤增强尼龙材料中有较好的分散性和相容性,可修复齿轮中的疲劳点蚀裂纹等缺陷,利于延长齿轮的寿命和降低成本。因此,复合材料齿轮加入微胶囊具有可行性。
【学位授予单位】:北京工商大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TH132.41

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高志秋,陶炜,金文兰,张福军,张淑伟;长玻纤增强尼龙6复合材料研究[J];工程塑料应用;2001年07期
2 田薇,王新厚,潘强,毛志平;自修复聚合物材料用微胶囊[J];化工学报;2005年06期
3 陈战,王家序,秦大同;塑料齿轮材料的改性研究[J];机械工程材料;2003年03期
4 雷镭;武宝林;谢新兵;;基于ANSYS有限元软件的直齿轮接触应力分析[J];机械传动;2006年02期
5 杨汾爱,张志强,龙小乐,鲍务均;基于精确模型的斜齿轮接触应力有限元分析[J];机械科学与技术;2003年02期
6 刘兵;LMS模态分析软件在齿轮组件模态试验中的应用[J];燃气涡轮试验与研究;2003年02期
7 闻荻江,张力,张恒;聚合物基复合材料发动机体的模态试验分析[J];农业工程学报;2005年02期
8 刘广建,靳艳英,张西洋;池窑法玻璃纤维增强PA66性能研究[J];塑料;2005年02期
9 徐平;高奇;蒲志新;;Pro/E Wildfire2·0中标准渐开线直齿圆柱齿轮参数化设计[J];现代制造工程;2006年04期
10 陈廷明,杨广;齿轮箱模态测试与分析[J];船海工程;2005年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 袁莉;微胶囊增韧树脂基复合材料的研究[D];西北工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 康凯;塑料齿轮强度研究[D];北京化工大学;2001年
2 贾宏禹;材料的粘弹性对摩擦片振动与制动噪声的影响研究[D];武汉理工大学;2003年
3 周燕;摩擦噪声与降噪技术研究[D];机械科学研究总院;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李学闵;山东省树脂基复合材料工业发展评述[J];工程塑料应用;2000年05期
2 雷文,凌志达;玻璃钢在我国建筑领域的应用[J];工程塑料应用;2000年07期
3 张健康,凌静;大型舰炮玻璃钢防护罩体手糊成型工艺探讨[J];工程塑料应用;2002年06期
4 李河清,赵景丽,张元明,张广成;固化压力对夹层结构力学性能的影响[J];工程塑料应用;2002年06期
5 张元明,赵鹏飞,何颖,赵景丽;袋压法成型复合材料在小型无人机机体结构中的应用[J];工程塑料应用;2004年10期
6 付志前;单向土工格栅加筋土的流变模型[J];四川建筑科学研究;2004年02期
7 马晓升,纪梓斌,严洲,陈咏成,熊光晶;关于加固混凝土纤维复合材料拉伸性能测试方法的讨论[J];四川建筑科学研究;2005年05期
8 倪永军,晞朱,魏庆朝,汤惠工;纤维增强聚合物抗震加固混凝土柱研究综述[J];北方交通大学学报;2003年04期
9 卢子兴,张慧;开孔泡沫塑料的应力松弛问题[J];北京航空航天大学学报;2005年05期
10 任吉林;李晓刚;宋凯;唐继红;马宏伟;;典型受载铁磁构件的数值模拟和磁特性[J];北京科技大学学报;2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 常春伟;李海超;马永斌;;仿真分析在复合材料结构设计中的应用[A];第十五届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2003年
2 杨振国;胡柏;梅彤;金忠;吴连生;;耐磨耐蚀三元复合管道的制备与应用[A];第十五届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2003年
3 李新华;李彩球;张林文;陈淳;;树脂基复合材料的现状与发展态势[A];第十五届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2003年
4 王永贵;刘华东;曹正华;;全面质量管理技术在FRP产品研制中的应用[A];第十五届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2003年
5 阮久福;高峰;李建刚;陈俊凌;;ANSYS在HT-7活动限制器热负荷模拟分析中的应用[A];第13届全国计算机、网络在现代科学技术领域的应用学术会议论文集[C];2007年
6 郭振华;刘波;;白云石/粉煤灰纤维的制备及性能研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(9)[C];2007年
7 曾勤;张爱清;李勤;;碳纳米管/环氧树脂复合材料的研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(9)[C];2007年
8 田建军;邓勇刚;喻婷;谭竞芳;;汽车起重机臂梁声发射检测技术初探[A];2007四川省理化检验、无损检测学术交流年会论文集[C];2007年
9 方敏;刘辉;杨耀国;张明辉;覃兆平;;大型全玻璃钢高层架体的结构设计[A];第五届全国FRP学术交流会论文集[C];2007年
10 代亮;刘玉擎;张澄;;CFRP吊系杆钢箱拱桥受力特性分析[A];第五届全国FRP学术交流会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张新荣;沥青混凝土摊铺机熨平装置动力学模型与自动找平数字式控制器的研究[D];长安大学;2000年
2 魏翠玲;粘弹性层状地基的动态反分析[D];大连理工大学;2000年
3 王虎;连续配筋混凝土路面静动力学计算与分析[D];长安大学;2001年
4 王铁行;多年冻土地区路基计算原理及临界高度研究[D];长安大学;2001年
5 朱孔源;车辆—柔性路面力学相互作用系统的研究[D];中国农业大学;2001年
6 杨红;空心光纤用于智能结构自诊断、自修复的研究[D];南京航空航天大学;2001年
7 祝铁丽;注塑成型制品收缩率预测理论与方法的研究[D];大连理工大学;2002年
8 许瑞;麻纤维复合材料高性能化的研究[D];四川大学;2002年
9 王珺;含湿热的耦合粘弹性本构、断裂及应用[D];西南交通大学;2002年
10 贾斌;幂硬化材料动态扩展裂纹尖端的弹粘塑性场[D];哈尔滨工程大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 烟承梅;摇臂钻床支承件的参数化建模及有限元分析[D];吉林大学;2007年
2 金莉娟;氧化铝纤维—红柱石复合材料的制备与研究[D];西安建筑科技大学;2001年
3 赵荣国;含损伤非线性粘弹性材料本构理论研究[D];湘潭大学;2001年
4 许政;粘弹性体接触有限元法及应用研究[D];中国农业大学;2001年
5 王乐新;复合材料损伤的光修复技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
6 邱伟娟;M46J/QY8911-Ⅱ复合材料预浸纱制备与缠绕技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
7 王耐艳;Cu-纳米TiB_2原位复合材料的制备及摩擦磨损性能[D];浙江大学;2002年
8 黄洁雯;SiC_p/ZL102复合材料的耐磨性研究及压铸件制备[D];南京理工大学;2002年
9 赵颖;复合气瓶的界面及缠绕方式研究[D];辽宁工程技术大学;2002年
10 张玉勤;碳化钨颗粒增强铁基表面复合材料及其冲蚀磨损性能研究[D];昆明理工大学;2002年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐佩弦;注射成型塑料齿轮[J];工程塑料应用;1986年01期
2 刘广建,徐俊艳;塑料齿轮失效形式及机理分析[J];工程塑料应用;1996年01期
3 刘广建;塑料齿轮的结构设计[J];工程塑料应用;1998年01期
4 刘相果,彭晓东,刘江,谢卫东;偶联剂对短玻纤增强PA66微观结构及性能影响研究[J];工程塑料应用;2003年07期
5 梁基照,蒋兴华;聚合物基复合材料隔声性能的研究[J];工程塑料应用;2003年08期
6 董玉平,王中华,朱瑞富,王建明,王寿佑;航空圆柱齿轮三维接触应力有限元计算分析[J];兵工学报;1999年02期
7 张力,张恒,闻荻江;汽车用复合材料发动机机体的研制[J];兵工学报;1999年02期
8 曹献坤,姚安佑,闻荻江;片状增强制动摩擦材料的研究[J];兵工学报;2000年03期
9 韩秋实,许宝杰,雷纪刚;刹车装置摩擦噪声的动力学模型及理论分析[J];北京机械工业学院学报;1999年02期
10 陈光雄,石心余;在有或无摩擦噪声状态下磨痕形貌的观察[J];中国表面工程;2002年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陈光雄;金属往复滑动摩擦噪声的研究[D];西南交通大学;2002年
2 韩振南;齿轮传动系统的故障诊断方法的研究[D];太原理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 廖忠民;基于Pro/ENGINEER的PDC钻头CAD系统的研究与开发[D];西南石油学院;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡寿松;飞机自修复技术的发展态势[J];航空科学技术;1995年02期
2 ;杠杆齿轮比较仪[J];工具技术;1997年01期
3 ;高金吉院士谈装备系统故障自愈工程[J];中国表面工程;2005年04期
4 李岩松 ,崔振杰;金属磨损的自修复技术[J];重型汽车;2003年04期
5 张小林;自修复技术在小型飞行器机载计算机中的应用[J];微机发展;2000年06期
6 ;磨损自修复理论与技术研讨会在武汉举行[J];润滑与密封;2009年01期
7 乔玉林,姜 海,毕志夫;应用纳米材料的新型原位自修复技术[J];工程机械与维修;2002年07期
8 文泽耀;机械装备自修复技术[J];重型汽车;2004年06期
9 A.Tieseler ,王守安;铲齿整体高速钢齿轮滚刀的精度和效率[J];工具技术;1964年06期
10 王晓安;;金属磨损自修复:润滑技术的革命 金飒传奇之旅——系列报道之一[J];中国科技财富;2010年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孟荣刚;林少芬;戴乐阳;;纳米颗粒在金属磨损表面自修复的可靠性研究[A];2011年全国机械行业可靠性技术学术交流会暨第四届可靠性工程分会第三次全体委员大会论文集[C];2011年
2 李岩松;崔振杰;孟丽;;金属磨损的自修复技术[A];中国重汽科协获奖学术论文选编(2002-2003)[C];2004年
3 刘光明;张超;邹丹;;自修复磁盘阵列技术研究[A];第15届全国信息存储技术学术会议论文集[C];2008年
4 王伟;张佑生;胡瑜;李晓维;方芳;;低成本信息化芯片技术探索[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
5 王闽南;杨鹤;周培钰;王锋;张伍福;金元生;;金属磨损自修复技术(ART)在100台大功率内燃机车上的应用试验[A];第二届全国工业摩擦学大会暨第七届全国青年摩擦学学术会议会议论文集[C];2004年
6 陈文刚;高玉周;张会臣;许晓磊;;润滑油中不同添加剂含量对自修复膜成膜的影响[A];2006全国摩擦学学术会议论文集(一)[C];2006年
7 邓春蕊;张艺丹;孙禹;;热镀锌生产线自动化Level 1马达控制浅析[A];2007年河北省轧钢技术与学术年会论文集(下册)[C];2007年
8 张光炯;;一种节能、高效的车辆维修新技术——金属磨损自修复技术[A];湖北省石油学会第十一次优秀学术论文评选会论文集[C];2004年
9 陈文刚;王铁楠;高玉周;许晓磊;张会臣;;不同表面改性层对自修复添加剂修复机理的影响[A];第八届全国摩擦学大会论文集[C];2007年
10 杨鹤;王闽南;王锋;张伍福;金元生;;金属磨损自修复技术(ART)在100台大功率内燃机车上的应用试验[A];第二届全国工业摩擦学大会暨第七届全国青年摩擦学学术会议会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张长青;自修复技术[N];网络世界;2000年
2 本报记者 文雪梅;如何使企业信息技术随“需”应变[N];中华工商时报;2005年
3 CPW记者 王政;卓越有道[N];电脑商报;2005年
4 本报记者 李亚楠;感受冬日“阳光”[N];华夏时报;2005年
5 阿康;宝马X5:尊贵粗犷集于一身[N];中国机电日报;2002年
6 江苏 宋家防;三洋 SF-P101N 激光头的代换[N];电子报;2002年
7 本报记者 杨景定;原来……EPS并不是那么好开发的[N];当代汽车报;2006年
8 叶工;FRP等材料的机敏修复技术[N];中国建材报;2003年
9 乐国星;统一油耗标识考验国内汽车企业[N];中国高新技术产业导报;2008年
10 本报记者  任诗芹 本报通讯员  张小舟 许玲;复读机抽查合格率23%[N];安徽日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 李海燕;脲醛树脂微胶囊表面改性及对环氧树脂的自修复性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 李海燕;脲醛树脂微胶囊表面改性及对环氧树脂的自修复性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 章易程;齿轮乏油传动的摩擦学研究[D];中南大学;2011年
4 郭志伟;飞机的非线性自修复控制研究[D];中国科学技术大学;2010年
5 张满栋;电镀CBN硬珩轮珩齿机理及动态仿真分析[D];太原理工大学;2010年
6 李秀莲;非对称渐开线齿轮传动特性及应用基础研究[D];江苏大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 纪晓钢;自修复技术对复合材料齿轮性能影响的研究[D];北京工商大学;2010年
2 张赋;微胶囊自修复体系的数值模拟[D];兰州理工大学;2011年
3 王南天;基于原核仿生阵列的自修复技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
4 于洋;用于自修复的环氧树脂微胶囊的合成研究[D];浙江工业大学;2010年
5 石磊;蛇纹石添加剂对45钢/镀铬摩擦副磨损自修复实验研究[D];燕山大学;2011年
6 徐兵;幂律流体连续自修复系统过程研究[D];南京理工大学;2010年
7 林坤华;面向数字信号处理的胚胎阵列研究[D];国防科学技术大学;2011年
8 戢清雨;自修复数据库在易货系统中的研究与应用[D];东华大学;2013年
9 刘璇璇;基于热可逆Diels-Alder反应的自修复线型聚氨酯的研究[D];上海交通大学;2013年
10 申春丽;自修复PVA纤维混凝土的试验研究[D];重庆交通大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026