高分子齒輪壽命預(yù)測及其疲勞磨損試驗裝置設(shè)計.pdf

1、隨著高分子材料的迅速發(fā)展，高分子齒輪在機械性能、力學(xué)性能方面有了很大提高，推動高分子齒輪從傳遞運動向傳遞動力領(lǐng)域發(fā)展。由于在高速、重載時高分子齒輪溫升較快，當(dāng)超過材料的臨界溫度時，齒輪極易軟化、磨損嚴重，最終磨損失效，因此預(yù)測高分子齒輪的壽命對齒輪發(fā)展有重要意義。目前，高分子齒輪設(shè)計以金屬齒輪參數(shù)作為設(shè)計依據(jù)，這些參數(shù)是從金屬齒輪試驗中得出，這與高分子齒輪實際工況不同存在較大誤差。為此開發(fā)設(shè)計高分子齒輪疲勞磨損試驗裝置，以便于高分子齒輪

2、動力傳輸和失效機理的分析，以及研究齒輪設(shè)計參數(shù)，為高分子齒輪設(shè)計制造提供理論依據(jù)和試驗數(shù)據(jù)。
　　本文通過高分子齒輪的摩擦磨損原理，研究出適用于高分子齒輪的壽命預(yù)測方法。分析高分子齒輪失效形式、磨損規(guī)律及磨損機理，建立高分子齒輪摩擦學(xué)、動力學(xué)耦合模型，基于該模型分析高分子齒輪受力情況。根據(jù)Archard磨損計算模型建立高分子齒輪磨損率與轉(zhuǎn)數(shù)的數(shù)學(xué)模型，利用最小二乘法擬合出高分子齒輪磨損曲線，研究高分子齒輪疲勞磨損試驗裝置工作原理。

3、
　　通過有限元軟件對高分子齒輪進行應(yīng)力分析，得出齒輪嚙合最大應(yīng)力及最大應(yīng)力出現(xiàn)位置，利用力學(xué)公式計算得到齒輪能承受的最大扭矩32N?m，即高分子齒輪疲勞磨損試驗裝置加載最大扭矩為30N?m。
　　根據(jù)高分子齒輪疲勞磨損試驗裝置的設(shè)計要求得出試驗裝置的設(shè)計思路；根據(jù)該試驗裝置的性能指標要求確定試驗裝置的總體結(jié)構(gòu)；根據(jù)單軸支撐原理設(shè)計柔性加載系統(tǒng)；根據(jù)封閉功率流原理設(shè)計該傳動系統(tǒng)，并計算該封閉系統(tǒng)功率Ps為1.1 KW。分析高