直齒輪彈流潤滑接觸的剛度與阻尼研究.pdf

1、齒輪工作時接觸齒面會發(fā)生變形，成為齒輪振動的來源之一。齒輪常工作在彈性流體動力潤滑（簡稱彈流）狀態(tài)下，油膜除了發(fā)生變形外，由于潤滑的粘性擠壓效應，在油膜內部發(fā)生能量耗散，產生油膜阻尼效應。研究齒輪副潤滑狀態(tài)下油膜剛度與阻尼，開發(fā)基于解析法和數值法的接觸剛度、油膜剛度與油膜阻尼計算模型，研究載荷、速度、供油狀態(tài)等對油膜剛度與阻尼的影響規(guī)律，具有重要的理論價值與工程意義。
　　論文主要研究內容如下：
　　（1）基于Hertz最大

2、彈性變形模型和Yang-Sun載荷變形模型推導齒輪接觸剛度計算公式，討論工況對接觸剛度的影響研究，結果表明，載荷對接觸剛度的影響較小，Yang-Sun模型的剛度計算結果與Hertz模型的剛度數值的數量級一致，同時線性化的載荷-變形關系是合理的；
　?。?）建立穩(wěn)態(tài)線接觸彈性流體動力潤滑接觸副接觸模型，提出基于最小膜厚與中心膜厚經驗公式、以及數值方法的油膜剛度計算方法，分析工況、表面粗糙度以及乏油程度對油膜剛度的影響，表明在一定的工

3、況范圍內，四種油膜剛度計算方法預測的油膜剛度數值基本一致；油膜剛度隨著載荷的增大而增大，隨著卷吸速度的增大而減小。相同工況條件下，油膜剛度數值比接觸剛度數值大2~3個數量級；
　?。?）基于時變線接觸彈性流體動力潤滑模型，構建接觸體-潤滑油膜接觸-振動模型，提出振動系統施加正弦載荷激勵、常數載荷兩種量化油膜阻尼的方法，推導油膜阻尼計算公式。研究振動系統時變特性，評估工況對油膜阻尼的影響情況，結果表明建立的時變振動-接觸模型的系統動

4、態(tài)響應符合具有粘性阻尼效應的單自由振動模型，對簡諧振動而言，油膜阻尼獨立于正弦載荷的幅值與頻率，油膜阻尼隨著載荷的增大而減小，隨著卷吸速度的增大也呈現減小趨勢；
　?。?）以FZG試驗用齒輪為研究對象，結合提出的接觸剛度、油膜剛度、油膜阻尼計算模型，研究嚙合周期內直齒輪接觸剛度、油膜剛度、油膜阻尼變化規(guī)律，表明齒輪接觸剛度受載荷的影響小；直齒輪油膜剛度與載荷有關，隨著輸入轉矩的增大而增大，隨著輸入轉速的增大而減??；油膜阻尼隨著輸入