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《南昌大学》 2008年
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基于理想模型的齿轮传动弹性流体动力润滑研究

王发辉  
【摘要】: 随着机械零件的承载能力和速度要求越来越大,零件润滑显得尤其重要。在设计齿轮传动时,能够确保齿轮在啮合区中,具有足够厚度的润滑油膜,把摩擦表面完全隔开,则可以避免齿轮轮齿的润滑失效,延长使用寿命,而且还能使齿轮轮齿承受高压,提高齿轮的承载能力。其中弹性流体动力润滑是一种基本润滑状态,作者就针对弹流润滑进行了研究。 本文在牛顿流体特性前提下,根据弹性流体动力润滑理论,推导出等温线接触弹流润滑的Reynolds方程、膜厚几何方程,建立了相应的数学模型,对弹流润滑问题进行了理论研究;通过本文开发的程序计算,得到完全数值解,获得了弹流润滑油膜压力分布及形状曲线图;本文还就节点数对弹流油膜压力及形状影响作了详细分析;此外对水润滑下弹流润滑进行数值分析;运用等温线接触弹流润滑理论,对齿轮的弹流润滑进行了数值求解,讨论了载荷、速度以及润滑油粘度对其影响;对聚醚醚酮塑料齿轮与钢制齿轮啮合弹流润滑进行了研究,在相同载荷、速度情况下,与水润滑下弹流润滑的数值结果进行了对比分析;给出算例对齿轮啮合中润滑状态进行判定。 数值计算结果表明:计算区域节点的取值越多,得到数值结果就越慢;在水润滑下,水膜压力没有出现第二次压力峰,水膜形状的紧缩现象也并不很明显,这点不同于油润滑下的弹流润滑特性;载荷和速度变化会引起水膜膜厚的变化,速度增加,水膜膜厚增加,而对水膜压力影响甚小;载荷、速度以及润滑油粘度对齿轮的弹流润滑特性有着不同程度的影响,载荷的影响主要表现在油膜压力上,齿轮的速度是影响弹流润滑膜厚的重要因素,润滑油粘度对油膜膜厚有较大的影响;在相同载荷和速度下,塑料/钢齿轮副在润滑油润滑下产生的压力大于水润滑下产生的压力,最大油/水膜压力数值上增大可达到20%左右,在接触区内,形成的油膜比水膜稳定。
【学位授予单位】:南昌大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TH117.2

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