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高速重载渐开线斜齿轮副冲击激励机理研究
| 论文题名： | 高速重载渐开线斜齿轮副冲击激励机理研究 |
| 关键词： | 汽车渐开线斜齿轮副;冲击激励机理;接触温度;啮合状态;高速重载 |
| 摘要： | 渐开线斜齿轮具有传动平稳、承载能力高、加工调整方便等优点，被广泛应用于航空航天、船舶海洋、风力发电、高速列车等场合。随着工业现代化的快速发展，齿轮传动朝着高转速、重载荷等方向发展，对齿轮提出了更高的要求。在高速重载的工况下，齿轮受载变形大、齿面温度高，导致齿轮冲击加剧，改变了齿轮的接触状态，甚至出现脱齿现象，增大了出现断齿故障的概率。因此，开展高速重载渐开线斜齿轮副冲击激励机理研究，阐明斜齿轮副冲击激励的产生机制和影响因素，对减少齿轮断齿故障，降低齿轮瞬态噪声，具有重要的意义。 以一对斜齿轮副为研究对象，提出一种基于能量守恒的斜齿轮副多齿冲击解析计算方法；而后，计算齿面接触温度，推导考虑温度的高速重载斜齿轮副冲击激励计算方法；进而，研究高速重载斜齿轮副冲击对齿轮啮合状态的影响；最后，编制高速重载渐开线斜齿轮副冲击激励计算程序。主要研究内容及结论如下： （1）考虑齿轮受载变形等因素，运用反转法确定啮入冲击点位置，建立渐开线斜齿轮副啮入冲击解析模型，计算斜齿轮副线外啮入冲击力；基于能量守恒原则，确定由线外啮入冲击诱发齿对Ⅱ和齿对Ⅲ的啮合线内冲击速度，建立齿对Ⅱ和齿对Ⅲ的冲击动力学模型，计算齿对Ⅱ和齿对Ⅲ的啮合线内冲击激励力；阐明转速、转矩和模数对斜齿轮副冲击激励的影响规律。 （2）基于Blok闪温理论，计算斜齿轮齿面接触温度，分析温度对齿面轮廓产生的影响，得到由齿面闪温引起的齿轮齿廓热变形量；考虑齿轮齿廓热变形量计算新的啮入冲击半径，推导考虑温度的高速重载斜齿轮副冲击激励计算方法，分析温度对齿轮冲击激励的影响。 （3）计算考虑冲击的斜齿轮时变摩擦系数，基于切片法得到考虑冲击的斜齿轮副齿面摩擦激励；考虑齿轮冲击激励，建立齿轮传动系统弯-扭-轴耦合模型，得到考虑齿轮冲击的齿面接触力。分析齿轮冲击对齿轮啮合状态的影响规律。 （4）基于高速重载渐开线斜齿轮副冲击激励机理研究方法，编制高速重载渐开线斜齿轮副冲击激励计算软件，实现高速重载渐开线斜齿轮副冲击激励的集成可视化设计。 |
| 作者： | 甘纯 |
| 专业： | 机械工程;机械制造及其自动化 |
| 导师： | 何泽银 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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