考慮摩擦的兩圓柱體分形接觸模型與動力學(xué)參數(shù)研究.pdf

1、齒輪機(jī)構(gòu)在運(yùn)動中一般存在受力不均勻、接觸面形變、以及摩擦和磨損等特征，因此動力學(xué)問題的求解和分析至今還未能被完全認(rèn)識和掌握。本文依托于國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目”基于摩擦與潤滑狀態(tài)下的齒面形貌對其動力學(xué)行為影響之研究”，開展考慮摩擦的齒輪接觸承載分析和動力學(xué)特性研究。
　　本文將齒輪嚙合簡化為兩圓柱體的接觸，在M-B模型的基礎(chǔ)上，加入摩擦因素的影響，推導(dǎo)粗糙圓柱面的彈塑性變形臨界面積aμc的計(jì)算公式;并引入圓柱面修正因子，修正得出粗糙圓

2、柱面的接觸面積分布公式n'(a);最終建立粗糙圓柱體接觸承載能力的分形接觸模型，并應(yīng)用于接觸承載分析;通過軟件仿真研究圓柱體在不同粗糙度和分形參數(shù)下的接觸特性;同時(shí)分析模型中主要參數(shù)與接觸承載能力之間的影響趨勢和規(guī)律，得出對改善粗糙圓柱面力學(xué)性能最有利的參數(shù)。為了得出更高計(jì)算精度的剛度、阻尼計(jì)算方法，在粗糙圓柱體接觸承載能力的分形接觸模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有曲面接觸剛度、阻尼公式，推導(dǎo)粗糙圓柱面法向剛度、切向剛度和法向阻尼分形模型，應(yīng)用于

3、動力學(xué)特性研究。在MATLAB中對剛度和阻尼模型進(jìn)行仿真分析，研究接觸剛度、阻尼與載荷之間的變化規(guī)律，探討模型中參數(shù)（分形維數(shù)，材料特性參數(shù)，粗糙度幅值參數(shù)等）和其他因素（嚙合方式，曲率半徑變化）對剛度、阻尼的影響，從而實(shí)現(xiàn)對粗糙圓柱面剛度、阻尼的正向控制。
　　本文將摩擦和分形理論引入到曲面接觸的動力學(xué)參數(shù)研究當(dāng)中，分析摩擦對兩圓柱體接觸過程中動力學(xué)參數(shù)的影響，開辟齒輪動力學(xué)研究的新領(lǐng)域，進(jìn)一步擴(kuò)充動力學(xué)理論體系，為有效提高齒輪