帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動的摩擦學(xué)研究.pdf

1、齒輪傳動具有傳動效率高、傳動比大、使用壽命長、承載能力強和結(jié)構(gòu)緊湊等諸多優(yōu)點，所以是現(xiàn)今各類機械傳動中應(yīng)用最為普遍的一種傳動形式。帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動是把一條封閉的環(huán)狀柔性平帶活套在從動大齒輪上，該柔性平帶充當(dāng)金屬齒輪齒面間的嚙合介質(zhì)，由于介質(zhì)帶的存在使齒輪接觸副由“高模量-高模量”的接觸轉(zhuǎn)化為“高模量-低模量”的接觸，從而起到減振降噪、減小齒輪摩擦磨損、提高齒輪潤滑性能的作用。隨著計算機仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對摩擦學(xué)研究越來越深入，

2、摩擦學(xué)仿真技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。本文針對帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動系統(tǒng)，從摩擦、磨損、潤滑等方面進行了研究，論文主要研究內(nèi)容有以下幾個方面:
　　1.從理論上研究了固體的表面特性和金屬齒輪與非金屬介質(zhì)帶的表面接觸特征，對介質(zhì)帶進行了受力分析，分析表明:介質(zhì)帶受到壓應(yīng)力、拉應(yīng)力、摩擦力等幾種類型的作用力，其失效形式主要是磨損失效和疲勞斷裂失效。因此，找到一種抗拉、抗壓、抗磨、耐熱、耐油的介質(zhì)帶材料至關(guān)重要。
　　2.開展介質(zhì)帶與金屬

3、齒面間的摩擦、磨損機理的研究，研究表明:在帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動中，介質(zhì)帶是首先被破壞的零件;聚氨酯介質(zhì)帶的摩擦因數(shù)與法向載荷、切向載荷以及聚氨酯的彈性、粘彈性、強度和硬度等諸多因素有關(guān);介質(zhì)帶的磨損過程是非常復(fù)雜的，它的產(chǎn)生機理并不單一，是由幾種磨損形式共同作用的結(jié)果。磨損量的大小主要受摩擦副材料本身的特性、相對滑動速度、載荷及外界環(huán)境的影響。
　　3.對帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動的潤滑理論進行研究，建立該新型齒輪傳動的潤滑模型，分析其

4、潤滑機理，并推導(dǎo)出油膜厚度計算公式，利用有限元分析軟件在考慮油膜壓力的基礎(chǔ)上，對帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動進行應(yīng)力分析，從而得到在油膜壓力作用下輪齒應(yīng)力沿嚙合線的變化規(guī)律和最大齒根應(yīng)力在輪齒嚙合過程中的變化規(guī)律。
　　4.通過數(shù)值計算和有限元方法對帶式嚙合介質(zhì)齒輪傳動進行性能分析，并在ANSYS有限元分析軟件上仿真實現(xiàn)，得到介質(zhì)帶的接觸應(yīng)力大小及分布情況。依據(jù)一定的假設(shè)條件和微凸體的幾何特征，建立了磨損表面微凸體的物理、數(shù)學(xué)仿真模型。<