軸向不對中和彎曲對航空漸開線花鍵副摩擦磨損特性影響研究.pdf

1、漸開線花鍵副由內(nèi)、外花鍵構(gòu)成。與其它鍵聯(lián)接相比，漸開線花鍵副具有自動定心好、齒面接觸穩(wěn)定性強、使用壽命長及承載能力大等特點，在航空傳動結(jié)構(gòu)中的運用非常廣泛。但是，航空漸開線花鍵的實際運轉(zhuǎn)工況十分復(fù)雜、惡劣，在傳動載荷和運動過程中發(fā)生的振動會使得花鍵產(chǎn)生微位移，齒面極易發(fā)生摩擦磨損而導(dǎo)致聯(lián)接失效，因此亟需對航空漸開線花鍵副的摩擦接觸特性進行更加深入的探索和研究。
　　在軸心偏移對航空漸開線花鍵副摩擦接觸特性影響研究中，通過VB.NE

2、T對CATIA的二次開發(fā)獲得了花鍵副裝配體的參數(shù)化模型。考慮軸心偏移對漸開線花鍵副摩擦接觸特性的影響，采用有限元法對花鍵副齒面的接觸應(yīng)力和相對滑移進行了數(shù)值仿真分析，獲得了其相應(yīng)的分布規(guī)律；引入摩擦功概念，分析比較了不同扭矩影響下的花鍵副摩擦功變化。研究結(jié)果表明：軸心偏移條件下，花鍵副各齒接觸應(yīng)力及相對滑移分布不均勻，磨損程度也各不相同；軸心偏移會明顯增大接觸應(yīng)力和相對滑移量；偏移量增大，接觸應(yīng)力和相對滑移也相應(yīng)增大，但增幅較小。增大扭

3、矩，各齒摩擦功相應(yīng)增加，增幅較為恒定。
　　在軸心偏移對花鍵副微動損傷的影響研究中，采用數(shù)值仿真法計算了軸心偏移條件下的花鍵副齒面微動損傷情況，并分析了摩擦系數(shù)、外花鍵孔徑、接觸長度、齒數(shù)和模數(shù)等參數(shù)對微動損傷的影響。研究結(jié)果表明：存在軸心偏移時，適當增大摩擦系數(shù)可降低各齒滑移量的不均勻性；設(shè)計花鍵聯(lián)接副時，孔徑比應(yīng)不低于64％；為增大花鍵聯(lián)接副的使用壽命，接觸長度比應(yīng)不小于50%。
　　在撓度對航空漸開線花鍵副微動摩擦參數(shù)

4、的影響研究中，重新定義了花鍵副的邊界條件，使其形成兩端鉸支模型，更加接近真實工況，分析彎矩/撓度和扭矩綜合作用下，花鍵副接觸段摩擦磨損特性，獲得了花鍵副的接觸應(yīng)力及相對滑移分布曲線。研究結(jié)果表明：在彎矩和扭矩綜合作用后，應(yīng)力主要集中在齒根處，極易疲勞和磨損失效；最大滑移量的變化只與彎矩施加方向有關(guān)，與彎扭綜合作用無關(guān)。
　　在梯度滲透鍍層對漸開線花鍵副微動損傷的試驗研究中，基于花鍵副齒面極易發(fā)生磨損的特性，對其表面進行梯度滲透處理