渐开线斜齿圆柱齿轮弹流润滑模型的建立

渐开线直齿圆柱齿轮的弹流润滑问题已经基本成熟,而对同样是线接触的渐开线斜齿圆柱齿轮的弹流润滑求解却研究甚少并颇有争议。分析了斜齿轮齿廓曲面的形成及啮合特点,建立了研究渐开线斜齿圆柱齿轮弹流润滑的物理模型和数学模型．通过数学推导,得到了膜厚方程,通过多重网格法即可获得渐开线斜齿圆柱齿轮在某一瞬时的弹流润滑数值解。     

渐开线齿轮章动传动的弹流润滑分析

本文探讨了渐开线齿轮章动传动的弹性流体动力润滑计算，并推导出相应的计算公式以及分析了该传动的润滑状态，为渐开线齿轮章动传动的设计与制造提供了理论依据。     

渐开线直齿圆柱齿轮等温时变非牛顿弹流润滑分析

用多重网格法 ,求得了Ree Eyring流体润滑的渐开线直齿圆柱齿轮瞬时等温弹流润滑完全数值解 ,给出了油膜压力、厚度沿啮合线随时间变化的关系 ,并与相同工况下的牛顿流体润滑的结果进行了比较。     

渐开线直齿轮瞬态微观热弹流润滑分析

考虑了瞬态效应、轮齿表面油膜温度场和轮齿表面纵向粗糙度等因素,对渐开线直齿圆柱齿轮的弹流润滑问题进行研究。载荷由双齿或单齿承担,根据实际载荷谱简化的轮齿载荷曲线,利用压力求解的多重网格法和弹性变形求解的多重网格积分法以及温度求解的逐列扫描技术,得到渐开线直齿轮瞬态微观热弹流润滑问题的完全数值解,讨论了轮齿间油膜的厚度、压力、温度沿啮合线的变化规律。数值计算结果表明,齿轮表面纵向粗糙度对轮齿间油膜的压力、膜厚、温升都有较大影响。考虑轮齿表面粗糙度后,油膜压力和温升明显增大,并随压力的增加而影响越来越显著,粗糙峰使油膜压力分布和温度分布产生振荡,轮齿表面的粗糙峰对摩擦因数影响较小,摩擦因数和最高温升在节点两侧最大。     

渐开线直齿轮传动的瞬态热弹流润滑分析

考虑了齿轮在传动过程中轮齿上的载荷、啮合点的卷吸速度、综合曲率半径随时间的变化，以及润滑剂的非牛顿性和热效应，利用多重网格技术，求得了渐开线直齿圆柱齿轮非牛顿瞬态热弹流润滑问题的完会数值解。     

摆动工况下直齿轮瞬态弹流润滑分析

建立摆动工况下直齿轮的弹流润滑模型,解决因旋转方向改变导致的坐标系统不一致的问题;考虑时变效应,对以正弦规律摆动的直齿轮进行弹流润滑分析。结果表明：摆动工况下的中心油膜压力、中心膜厚、最小膜厚和最大压力均出现明显的波动变化,且都在旋转方向改变瞬时附近达到最小;摆动频率对压力和膜厚影响显著,在高频率摆动工况下的中心油膜压力、中心膜厚、最小膜厚和最大压力变化幅度更明显,且均高于低频摆动工况下相应的油膜压力和膜厚;摆动工况特别是高频摆动工况下的中心油膜压力和最大油膜压力会出现骤增和骤降现象,使啮合齿面应力循环频率加大,易导致齿面接触疲劳,因此要避免高频摆动。     

变位斜齿轮的热弹流润滑数值分析

运用斜齿轮有限长线接触数学模型,对渐开线变位斜齿轮进行热弹流润滑数值分析;分析正变位、负变位、等变位3种变位系数下斜齿轮的热弹流润滑状态,计算不同变位系数下斜齿轮的油膜压力、膜厚及温升,并与标准斜齿轮传动计算结果进行比较。结果表明:热弹流润滑条件下,斜齿轮的变位对油膜压力影响不大,对膜厚有较大的影响;变位斜齿轮正传动时,随变位系数的增大,压力减小,膜厚增大;沿最长接触线时,与标准斜齿轮的传动相比,变位斜齿轮正变位系数下压力最小、膜厚最大、温度最低,因此,选择正变位系数更有利于斜齿轮的润滑。     

渐开线斜齿圆柱齿轮的微观热弹流润滑分析

假设两相互啮合渐开线斜齿轮表面具有连续余弦波状粗糙度,建立斜齿轮微观稳态热弹流模型,利用多重网格法求解压力分布和多重网格积分法求解弹性变形,讨论粗糙度幅值和波长对油膜压力、膜厚及油膜中层温度的影响。结果表明:粗糙表面不利于润滑膜的形成,考虑粗糙度的表面使膜厚、压力及温度分布均出现层状鼓层现象;随着波长的增大,油膜厚度、压力及温度波动幅度有所减小,而随着波幅的增大,膜厚、压力及温度曲线均明显波动。因此,在工程实际中,要尽量增大粗糙度波长,减小粗糙度波幅以实现平稳的机械传动。     

渐开线齿轮热弹性流体动力润滑分析

本文考虑流体的可压缩性和齿轮传动重合度对轮齿载荷的影响，采用完全数值法对渐开线直齿轮进行了热弹流分析，获得了两齿轮在啮合线不同点处的油膜压力分布、油膜形状、温度分布、摩擦系数以及沿整个啮合过程的最小油膜厚度。     

有限长线接触斜齿轮副瞬态弹流润滑研究

采用统一Reynolds方程建立斜齿轮有限长线接触瞬态弹流润滑模型,研究瞬态效应与表面粗糙度对润滑特性的影响。结果表明:考虑瞬态效应的斜齿轮副润滑参数在单齿啮合区域剧烈变化,其接触区域膜厚较低且摩擦因数较大,容易处于混合润滑状态;在单齿啮合区域,瞬态解有效承载区变窄且二次压力峰明显增大。当前算例表明全膜弹流润滑状态下,粗糙度对斜齿轮副的瞬态弹流润滑特性影响较少,仅在双齿啮合区域考虑粗糙度的平均膜厚较大,且对应接触压力与膜厚围绕光滑解波动。     

斜齿轮非稳态等温弹流润滑数值分析

建立了渐开线斜齿圆柱齿轮弹流润滑计算的数学模型,将渐开线斜齿圆柱齿轮的啮合等效为长椭圆接触的弹流润滑问题,针对实际高速列车用齿轮在平稳运行和启动工况下,应用统一Reynolds方程方法求得了轮齿在不同啮合瞬时的非稳态弹流润滑完全数值解.结果表明:随啮合位置不同,啮合线上各点的压力、膜厚分布均有很大变化;油膜形状受瞬态挤压效应影响,与稳态解有明显不同;主动轮齿顶/被动轮根部位润滑条件相对较差.     

圆弧齿轮等温弹流润滑的多重网格数值分析

根据圆弧齿轮啮合原理建立单圆弧齿轮等效线接触弹流润滑模型,利用多重网格法求解其等温弹性流体动力润滑的数值解,分析不同参数变量对润滑油膜压力和膜厚的影响。结果表明:齿轮转速、模数、传动比、压力角、润滑油黏度越大,则齿轮的油膜压力越小,油膜越厚,因此在保证齿轮传动要求的前提下,可适当增大齿轮的压力角和模数等几何参数;齿轮螺旋角增大,油膜厚度会减小,因此螺旋角的取值应在一个合理的范围内;采用多重网格法计算所得的油膜压力和油膜厚度分布都符合典型的弹流理论,且比以前的研究结果更能接近实际情况。     

圆弧齿轮热弹性流体动力润滑数值解

根据圆弧齿轮啮合点具有二维表面速度的点接触弹流模型,在变网格下联立求解能量方程、雷诺方程和弹性位移方程等,获得了齿面接触区内的温度、压力和润滑膜厚度分布。计算考虑了润滑剂粘度和密度随温度压力变化和挤压膜效应等因素。用恩瑞模型进行了齿面摩擦分析,讨论了工况变化对齿轮润滑性能的影响。结果表明：在中等载荷或转速时,圆弧齿轮的润滑膜厚度是渐开线齿轮的3倍以上,而齿面摩擦因数比渐开线齿轮小近一个量级;圆弧齿轮沿齿宽方向的滚动速度对润滑膜性态起主导作用,沿齿高方向的滑动速度对润滑膜温升及膜厚影响不大;齿面挤压膜效应对压力分布有一定影响。     

旋滑条件下弹流润滑数值分析

建立旋滑条件下椭圆接触弹流润滑的数学模型,用多重网格法求得该条件下的完全数值解,研究速度、载荷、偏心距和椭圆比对油膜厚度、形状和压力的影响。结果表明,偏心距较小时,油膜厚度和形状都与普通弹流有明显的不同;速度、载荷和椭圆比增加及偏心距减小,均会导致接触区两侧最小膜厚的差值增大,油膜形状的非对称性增强;速度、椭圆比增加,油膜厚度增加,接触区压力减小,载荷增加或偏心距减小,油膜厚度减小,接触区压力增加。     

渐开线斜齿圆柱齿轮弹流润滑研究

提出了一种新的适用于斜齿圆柱齿轮等零件弹流模型的分析和计算方法。给出了适用斜齿流润滑的基本方程，并讨论了有关的计算方法。     

滚动轴承热弹流润滑数值分析

采用多重网格法对滚动轴承进行了热弹流润滑数值计算,得出了接触点处的油膜压力、厚度和温度分布情况,并研究了不同转速、载荷和滚子半径对润滑参数的影响.     

滚动直线导轨的弹流润滑数值分析

为研究滚动直线导轨的润滑性能,对LG-45型滚动直线导轨进行了运动分析,建立了导轨副的弹流润滑模型,并对其润滑性能进行了研究,分析了不同接触角、滚珠直径、曲率比、润滑油参数下的油膜厚度,同时讨论了滚珠直径、接触角对导轨副润滑状态的影响。结果表明,在接触角增大时,油膜厚度减小;在滚珠直径增大时,油膜厚度增大;在曲率比增大时,油膜厚度增大,但增加的趋势减小;在相同工况下,润滑油黏度和黏压系数较大时,膜厚较大。在文中研究工况条件下,滚珠直径和接触角变化时不会改变导轨副的润滑状态。     

偏心凸轮副时变乏油润滑数值分析

为研究乏油条件下偏心凸轮副的润滑状态,基于凸轮-挺杆机构建立时变乏油润滑模型,探究一个周期内6个典型瞬时(60°、120°、180°、240°、300°、360°)的压力和油膜厚度变化规律,并分析不同凸轮旋转角度下转速、初始载荷和润滑油黏度等参数对接触区润滑状态的影响。结果表明：当凸轮转至180°时,膜厚最小,压力最大,乏油状况最严重;限量供油下最小膜厚出现在凸轮转角为180°时,但是凸轮转角为0°时乏油速度最快,乏油程度更深;增大凸轮旋转速度时乏油速度更快,乏油程度更深;相同供油条件下,润滑油黏度越高使得接触区乏油情况越严重,乏油速度更快,乏油程度更深;载荷对接触区的润滑状态的影响较小,只在凸轮转角为0°接触区卷吸速度最大时,能够体现出载荷对接触区润滑状态的影响。