雙漸開線齒輪彈流潤滑研究及動力學(xué)接觸分析.pdf

1、雙漸開線齒輪是在總結(jié)漸開線齒輪和雙圓弧齒輪的研究成果基礎(chǔ)上提出的一種新型齒輪，其工作齒廓是由兩條分階布置的漸開線和連接這兩條漸開線的齒腰過渡曲線組成，雙漸開線齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于齒腰處不接觸，避免了普通漸開線齒輪在節(jié)點(diǎn)處過早點(diǎn)蝕的缺點(diǎn)，同時其融合了雙圓弧齒輪分階的思想，齒根厚度增大，齒根彎曲強(qiáng)度較普通漸開線齒輪有明顯的提高，目前關(guān)于雙漸開線齒輪的研究主要是針對在靜態(tài)下齒根彎曲應(yīng)力和齒面接觸應(yīng)力的研究，并且未考慮接觸齒面間所存在的潤滑油膜的

2、作用，為推動該新型齒輪早日推廣使用，其潤滑特性及動力學(xué)接觸的研究是必不可少的。本文從齒輪嚙合原理和齒面包絡(luò)原理出發(fā)，推導(dǎo)雙漸開線齒輪的齒面方程;基于彈性動壓潤滑理論，建立雙漸開線齒輪的潤滑方程，進(jìn)行潤滑特性研究;在solidworks制圖軟件中建立雙漸開線齒輪的三維模型，使用ANSYS/LS-DYAN進(jìn)行動力學(xué)接觸分析。具體研究內(nèi)容為:
　　1.根據(jù)雙漸開線齒輪齒面的形成原理和空間嚙合原理，分析確定加工雙漸開線齒輪所用刀具的基本參

3、數(shù)，根據(jù)幾何關(guān)系建立刀具齒面方程，基于包絡(luò)原理，由刀具齒廓方程推導(dǎo)出雙漸開線齒輪的齒面方程，為精確建立三維模型和有限元分析奠定了基礎(chǔ)。
　　2.推導(dǎo)建立線接觸彈流潤滑的全雷諾方程，在等溫條件下，對文中推導(dǎo)建立的全雷諾方程進(jìn)行簡化得到線接觸穩(wěn)態(tài)等溫雷諾方程;由于接觸面間存在彈性變形，因此在對接觸面進(jìn)行彈性模擬和幾何模擬的基礎(chǔ)上，建立膜厚方程、粘壓方程、密壓方程及載荷方程。
　　3.根據(jù)雙漸開線齒輪嚙合過程中嚙合齒面的幾何關(guān)系，

4、將其嚙合等效為兩反向接觸的分階圓錐滾子的接觸進(jìn)行分析研究;進(jìn)行最長接觸線、嚙入和嚙出階段的分階圓臺參數(shù)計(jì)算，并提取在嚙入和嚙出過程中的幾個特殊點(diǎn)計(jì)算圓臺參數(shù);將雙漸開線齒輪的線接觸穩(wěn)態(tài)彈流潤滑的相關(guān)方程無量綱化，使用多重網(wǎng)格法聯(lián)立求解以上無量綱方程，得出最小油膜厚度和油膜中心壓力沿嚙合線的變化規(guī)律，在嚙合線上選取關(guān)鍵點(diǎn)，并求解關(guān)鍵點(diǎn)處的壓力與膜厚分布圖。
　　4.使用新建立的齒面方程，建立雙漸開線齒輪的三維模型，使用ANSYS中的