直廓环面蜗杆副润滑分析及优化设计

《直廓环面蜗杆副润滑分析及优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：TH1210710-2015125014硕士学位论文直廓环面蜗杆副润滑分析及优化设计吴彬导师姓名职称刘晓婷教授申请学位类别工学硕士学科专业名称机械制造及其自动化论文提交日期2018年4月6日论文答辩日期2018年5月21日学位授予单位长安大学LubricationAnalysisandOptimizationDesignofStraightProfileHourglassWormGearADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WuBinSupervisor：Prof.LiuXiaotingChang’anU

2、niversity,Xi’an,China摘要直廓环面蜗杆副作为一种性能优异的蜗杆传动，具有啮合齿数多、啮合齿面双线接触、啮合传动容易形成弹流动压润滑等优点，但受研制技术和成本的制约，其优异性能并未得到充分发挥。为了进一步改善直廓环面蜗杆副的润滑性能和接触性能，论文主要研究了直廓环面蜗杆副的啮合理论、弹流润滑分析、参数优化设计和有限元接触分析，具体工作如下：1.建立直廓环面蜗杆副齿面方程、接触线方程。直廓环面蜗杆副的数学模型是润滑和接触研究的基础，根据共轭曲面运动学原理推导了蜗杆齿面方程、蜗轮齿面方程、齿面接触线方程、齿面接触参数。求解了蜗杆副齿面方程，得到蜗杆副的齿面离散模型

3、。2.直廓环面蜗杆副的弹流润滑分析。优良的润滑状况可以减少齿面摩擦损耗、提高传动效率和防止齿面失效，根据线接触弹性流体动压润滑理论，建立了直廓环面蜗杆副的弹流润滑模型，以线接触弹流润滑的最小膜厚公式为计算依据，对直廓环面蜗杆副啮合过程中最小膜厚随各主要参数的变化进行求解，并分析了各主要参数对直廓环面蜗杆传动最小油膜厚度的影响。3.直廓环面蜗杆副的参数优化设计。基于上述直廓环面蜗杆副的啮合理论和弹流润滑分析结果来确定优化参数，以提高直廓环面蜗杆副润滑性能和接触性能为目标，采用改进的粒子群优化算法对各主要参数进行优化设计，并将优化前后的结果进行了润滑性能分析对比，验证了结果的可靠性

4、。4.直廓环面蜗杆副优化前后有限元接触分析。基于第二章齿面方程的求解结果，完成了直廓环面蜗杆副的三维实体建模，并对优化前后的直廓环面蜗杆副模型进行有限元接触分析对比，结果表明：直廓环面蜗杆副啮合齿面呈双线接触，与理论接触线分布状态相符，验证了蜗杆副实体造型的正确性；参数优化后啮合齿面的最大接触应力有所减小，且接触应力分布更加均匀，蜗杆副的接触性得到了提高。关键词：直廓环面蜗杆副，弹流润滑，优化设计，接触分析IAbstractAsawormdrivewithexcellentperformance,thestraightprofilehourglasswormgearhasthe

5、advantagesofalargenumberofmeshingteeth,doublelinemeshingofmeshingtoothsurfaces,andeasyformationoffluidflowlubricationbymeshingtransmission.However,duetothelimitationsofresearchtechnologyandcost,itsexcellentperformancehasnotbeenfullyutilized.Inordertofurtherimprovethelubricationperformanceand

6、contactperformanceofthestraightprofiledwormgear,thethesismainlystudiedthemeshingtheory,elastohydrodynamiclubricationanalysis,parameteroptimizationdesignandfiniteelementcontactanalysisofthestraightprofiledwormgear.Thespecificworkisasfollows::1.Establishthetoothsurfaceequationsandcontactlineeq

7、uationsforstraightprofiletoroidalwormgears.Themathematicalmodelofthestraightprofiledwormgearisthebasisoflubricationandcontactresearch.Basedontheprincipleofconjugatesurfacekinematics,thethesisdeducedthewormtoothsurfaceequation,wormgeartoothsurfaceeq