影響空間齒輪磨損的主要因素分析.pdf

1、隨著空間技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械部件的壽命成為空間技術(shù)中急需解決的問(wèn)題之一。齒輪機(jī)構(gòu)作為重要的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在空間飛行器中具有廣泛的應(yīng)用，研究空間齒輪磨損的產(chǎn)生條件與抑制措施，從而提高空間齒輪機(jī)構(gòu)工作的可靠性與壽命具有重要的理論意義和實(shí)際意義。齒輪接觸應(yīng)力是齒輪磨損的主要影響因素。本文以真空環(huán)境中工作的齒輪機(jī)構(gòu)為例，進(jìn)行空間齒輪的熱力耦合接觸分析，并進(jìn)行熱真空實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證熱力耦合接觸分析的結(jié)果。
　　本文基于Hertz接觸理論，建立齒輪接觸應(yīng)力沿

2、嚙合線變化的數(shù)學(xué)模型。通過(guò) MATLAB編程形成一套數(shù)值計(jì)算方法，數(shù)值求解了齒輪嚙合過(guò)程中接觸應(yīng)力沿嚙合線的分布規(guī)律，為分析齒輪接觸區(qū)溫度奠定基礎(chǔ)，并分析了負(fù)載轉(zhuǎn)矩、齒形角和齒寬對(duì)齒輪接觸應(yīng)力的影響。同時(shí)，對(duì)比數(shù)值計(jì)算得到的齒輪接觸應(yīng)力與有限元接觸分析得到的齒輪接觸應(yīng)力，以驗(yàn)證有限元接觸分析模型的正確性。
　　基于Block閃溫理論，建立齒輪嚙合過(guò)程中接觸區(qū)瞬時(shí)溫升沿嚙合線變化的數(shù)學(xué)模型，數(shù)值求解了齒輪嚙合過(guò)程中接觸區(qū)瞬時(shí)溫升沿嚙

3、合線的分布規(guī)律，作為熱力耦合接觸分析時(shí)的邊界條件，同時(shí)分析了轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、滑動(dòng)摩擦系數(shù)以及齒形角對(duì)齒輪接觸區(qū)瞬時(shí)溫升的影響。然后將空間齒輪熱力耦合接觸分析所得結(jié)果與不考慮溫度邊界條件下的接觸應(yīng)力進(jìn)行對(duì)比，分析接觸區(qū)溫度對(duì)接觸應(yīng)力的影響。
　　進(jìn)行了空間齒輪機(jī)構(gòu)熱真空實(shí)驗(yàn)，測(cè)量實(shí)驗(yàn)前后每個(gè)齒輪的重量，考察齒輪的磨損情況。采用掃描電鏡分析了空間齒輪在真空環(huán)境下的磨損形式，同時(shí)分析了齒輪輪齒在齒頂、節(jié)圓附近以及齒頂和節(jié)圓之間的磨損程度。根