一、齿面摩擦力对齿轮接触应力的影响（论文文献综述）
孙晓宇[1]（2021）在《螺旋锥齿轮弹流润滑及动力学特性研究》文中研究说明螺旋锥齿轮因具有接触比高,承载能力强,传动平稳等优点而广泛应用于需要在相交轴或交错轴间传递扭矩的高速重载传动系统中。过大动载荷引起的轮齿疲劳断裂和润滑失效导致的齿面磨损是螺旋锥齿轮常见的失效形式。因此,在齿轮传动系统设计阶段,对其进行动力学和弹流润滑分析显得尤为重要。然而,在动力学分析方面,现有啮合模型不适合分析多齿啮合区每对轮齿动态啮合力;传统采用啮合刚度计算动态啮合力的方法因忽略了啮合力与啮合变形非线性关系,使用时具有一定局限性。在弹流润滑分析方面,因未考虑齿轮承载时实际接触点偏移,弹流润滑分析结果没能准确反映齿轮实际承载接触位置的润滑特征。针对上述问题,本文开展了以下研究工作。为更准确地计算螺旋锥齿轮多齿啮合区各对啮合轮齿的动态啮合力,建立了描述每对轮齿在啮合过程中啮合特征变化的轮齿对啮合模型。对比了轮齿对啮合模型和现有齿轮副啮合模型的啮合特征参数以及轮齿动态啮合力计算结果,分析了啮合模型对动态啮合力计算结果的影响以及轮齿对啮合模型在计算多齿啮合区每对啮合轮齿动态啮合力时的优越性。提出了采用考虑啮合力与啮合变形非线性关系的弹性接触力插值函数计算动态啮合力的方法,与传统采用啮合刚度计算动态啮合力的方法对比,分析了采用啮合刚度计算动态啮合力的局限性。提出了一种确定螺旋锥齿轮实际承载接触点处齿面几何和运动参数的方法,为对螺旋锥齿轮在实际承载接触位置进行弹流润滑分析提供所必须的输入参数。通过对比螺旋锥齿轮承载接触点和理论接触点的弹流润滑分析结果,分析了考虑因齿轮承载变形导致的接触点偏移对准确分析螺旋锥齿轮润滑性能的重要性。分析了螺旋锥齿轮齿面几何和运动参数对其润滑特性的影响,并探究了影响螺旋锥齿轮润滑性能的主导因素。建立了考虑齿面加工形貌和非牛顿润滑剂剪切稀化行为的螺旋锥齿轮热弹流润滑分析及摩擦系数计算模型。分析了润滑剂剪切稀化行为和热效应对齿轮润滑特性的影响,以及随齿轮转速的增加轮齿从边界润滑状态到混合润滑状态再到全膜润滑状态过程中摩擦系数的变化。同时,为满足工程需求,提出了一种快速计算螺旋锥齿轮摩擦系数的方法。建立了考虑轮齿时变啮合特征、齿侧间隙、传动误差以及时变滑动摩擦力的螺旋锥齿轮摩擦-动力学耦合模型。分析了摩擦力对齿轮动态特性的影响。搭建了螺旋锥齿轮动力学测试平台,实现了螺旋锥齿轮传动误差、振动和齿根应力的测量。提出了根据最大齿根动应力估算最大动态啮合力的方法。对比实验和分析结果,验证了动力学模型的准确性。
王丹红[2]（2021）在《高速列车传动齿轮动态接触特性及接触疲劳机理分析》文中认为对于高速列车传动系统而言,传动齿轮是实现动力传递的关键部件,其啮合的平稳性直接影响到列车的运行性能。随着高铁运营里程的增加,长期服役过程中的传动齿轮逐渐出现疲劳损伤,在这些疲劳失效齿轮中,以麻点、剥落等接触疲劳损伤较为常见。因此,分析高速列车传动齿轮在不同工况下的动态接触特性和齿轮接触疲劳损伤机理对高铁齿轮的可靠性评估及维护保养有重要工程意义。本文以CRH3c型动车组传动齿轮为研究对象,采用有限元法对参数化创建的齿轮实体模型进行离散化处理,结合考虑了齿间滑差影响的EHL时变摩擦模型,构建了低速、高速两种不同速度等级下的传动齿轮动态接触有限元模型,并基于Hertz接触理论对传动齿轮有限元模型进行验证。利用非线性有限元软件ABAQUS提供的隐式、显式动态接触算法,分别对低速、高速两速度等级下的传动齿轮接触动态特性展开研究。在低速工况下,直接采用隐式动态接触算法仿真齿面在无摩擦、考虑滑差的EHL时变摩擦及不同常摩擦系数计算工况下的传动齿轮动态接触特性,得到不同摩擦激励对齿面接触作用力、接触应力及状态等特性产生的影响;而在高速运行工况下,先利用显式将齿轮传动系统加速至设定转速,再以加速后的末状态为初始场变量,对高速工况下的传动齿轮动态接触特性进行分析,并对比分析了考虑滑差影响的时变摩擦激励、电机谐波激励、轨道谱激励等不同作用形式激励对传动系统输出轴转速、齿面接触作用力等特性的影响。另外,基于有限元仿真分析结果、载荷谱和材料S N曲线,采用名义应力法对传动齿轮的接触疲劳寿命进行预测。结合动态有限元仿真结果,以谐波激励工况下传动齿轮的最大接触应力为试验应力,考虑齿廓滑差的影响,采用GPM-30疲劳试验机对渗碳后的齿轮滚动试样在滑差率分别为15%、20%、25%时进行滚滑疲劳试验。借助SEM电镜、纳米压痕仪、3D表面轮廓仪等设备分析不同滑差率下的疲劳试样的微观组织结构特征及疲劳损伤情况,并结合材料相关理论分析其发生疲劳损伤的原因。
施延栋[3]（2021）在《考虑轴线平行度误差的齿面磨损仿真及其对摩擦性能的影响》文中进行了进一步梳理齿轮传动因其可靠性高、承载力强和传动形式多样等优点,在各个机械工程领域得到了广泛的应用。然而,在齿轮系统中不可避免的存在着安装误差,尤其是垂直平面内的轴线平行度误差严重影响着齿轮副的啮合特性。由于平行度误差引起的齿面偏载,使得齿轮一侧发生边缘接触和应力集中,造成齿向接触偏差增大。同时,载荷分布不均会造成严重的齿面不均匀磨损,不均匀磨损造成的齿廓几何形状变化也会对齿面润滑与摩擦特性产生影响。反之,齿面润滑状态的改变也会进一步影响齿面磨损。因此,研究考虑轴线平行度误差的齿面磨损分布,及其对齿面摩擦特性的影响有着重要的意义。本文的主要工作如下:（1）计算存在轴线平行度误差下的接触间隙和接触点曲率半径,基于接触问题基本方程,建立一维化的考虑轴线平行度误差的齿轮接触应力数值计算模型,并与国标计算方法在理想安装情况下进行了对比分析。结果表明:数值计算结果与国标计算结果吻合度高,而且更能反映实际接触情况。存在轴线平行度误差时,齿面发生偏载,随着误差的增大,齿轮一侧发生接触分离,载荷的增大能改善齿面接触不均现象。（2）将齿面磨损过程离散化,基于Archard磨损理论,并结合已建立的齿轮接触应力数值计算模型,建立了考虑轴线平行度误差的齿面磨损分析模型,计算了齿面磨损的各项参数,分析了磨损对齿面接触特性的影响。结果表明:存在轴线平行度误差时,主动轮齿根处发生边缘接触的位置磨损深度最大,节点处磨损深度最小,磨损在一定程度上将改善齿向载荷分布不均,而最大接触应力随着磨损的增大逐渐减低。（3）在齿轮接触分析模型和齿面磨损模型的基础上,建立考虑轴线平行度误差和齿面磨损的齿轮润滑与摩擦特性分析模型,探讨了平行度误差和磨损对齿面润滑状态、摩擦系数和摩擦力的影响。结果表明:轴线平行度误差将使齿轮润滑状态加剧,且随着误差的增大,摩擦系数和摩擦力也随之增大,但增长的幅度较小;磨损在一定程度上会改善轴线平行度误差引起的润滑状态加剧,并使沿齿宽方向的摩擦系数分布更加均匀,摩擦系数和摩擦力都会随磨损的增加而降低,但降低的幅度很小。
江峰[4]（2021）在《双渐开线齿轮动力学特性分析及实验研究》文中指出双渐开线齿轮是一种综合双圆弧齿轮和渐开线齿轮优点于一身的新型齿轮,其端面齿廓由两段呈阶梯状布置的渐开线和一段过渡圆弧包络曲线构成,相较普通渐开线齿轮有更高的承载接触能力。目前,关于双渐开线齿轮动态接触特性的研究已相对成熟,但涉及双渐开线齿轮动力学特性以及动力学特性与其他因素耦合的研究相对较少。基于此,本文综合齿轮系统动力学理论分析、模型仿真、实验测试对双渐开线齿轮动力学特性开展研究。主要研究内容如下:（1）综合分析双渐开线齿轮动态啮合特性,建立双渐开线齿轮有限元分析模型,基于模态分析、谐响应分析、瞬态动力学分析,研究了双渐开线齿轮的动态接触特性和固有属性,并与普通渐开线齿轮对比分析;考虑双渐开线齿轮齿腰分阶的特殊性,研究了齿腰分阶参数对双渐开线齿轮瞬态接触特性的影响。（2）系统地分析齿轮系统动力学方程,基于理论计算值建立双渐开线齿轮柔性体虚拟样机,并将理论计算值与仿真值对比,验证了仿真模型的准确性;对比分析了双渐开线齿轮与普通渐开线齿轮齿面接触力的变化规律,研究了齿腰分阶参数、啮合刚度、摩擦状态对双渐开线齿轮动力学特性的影响。（3）基于齿轮系统动力学理论,综合考虑时变啮合刚度、阻尼、摩擦、传递误差等非线性因素对齿轮系统的影响,建立双渐开线齿轮6自由度摩擦动力学模型,基于能量法求解了双渐开线齿轮时变啮合刚度的变化规律,并与有限元法求解结果对比,验证了求解结果的准确性。通过高次拟合,拟合出斜齿轮连续非线性函数表达式;根据建立的摩擦动力学模型,对比分析了双渐开线齿轮与普通渐开线齿轮的振动特性,研究了刚度、摩擦对双渐开线齿轮动力学行为的影响。（4）搭建齿轮综合性能测试实验台,对比分析了双渐开线齿轮与普通渐开线齿轮轴向、周向振动特性以及变工况下箱体中润滑油油温、传动效率变化情况;将振动测试实验结果与理论分析进行对比,验证了理论分析的准确性;研究了转矩、转速对双渐开线齿轮振动特性的影响。
石丽娟[5]（2021）在《仿生齿轮齿廓设计方法及动力学特性研究》文中研究表明断齿是齿轮啮合时的一种常见失效形式,通常从齿根处断裂,其主要失效原因是齿根部位应力集中且工作时承受较大的交变应力。本文基于渐开线齿廓和仿生学拉伸三角形设计出仿生齿轮,使用有限元方法计算仿生齿轮副的啮合刚度,并构建仿生齿轮副以及仿生齿轮-轴承系统的非线性动力学模型进行动力学特性研究,论文具体研究内容如下:（1）通过树干与地面的拉伸三角样式的仿生连接承载方式,获取简化正切曲线:y=a·tan（b·x）+c,作为渐开线齿轮齿廓的过渡曲线,利用渐开线、正切函数曲线、圆弧组合成仿生齿轮齿廓。使用有限元内嵌优化模块对正切曲线进行优化,设计出一种均布应力更低,载荷分布合理,承载能力更高的仿生齿轮。通过实例对比验证仿生齿轮在静态和动态齿根弯曲应力上较常规渐开线齿轮的优势。（2）仿生齿轮齿廓的改变减小了齿轮的齿根弯曲应力和受载形变值,进而也改变了齿轮的时变啮合刚度。使用有限元方法计算出仿生齿轮和渐开线齿轮的时变啮合刚度,与ISO6336标准理论值进行对比验证本文刚度计算结果的正确性。得出仿生齿轮较渐开线齿轮的时变啮合刚度平均提高14%。仿生齿轮在齿根处形状的优化减小齿轮啮合的法向载荷力和传递误差值,最终提高了齿轮的时变啮合刚度。（3）基于非线性动力学理论对仿生齿轮啮合副的动力学特性进行研究,将时变啮合刚度、传动误差、齿侧间隙引入到单自由度的仿生齿轮啮合副扭转振动模型中,使用龙格-库塔法求解获得系统的时间历程图、相图、频谱图、庞加莱映射图,与渐开线齿轮啮合副模型对比,仿生齿轮的振动位移幅值和振动速度幅值都小于常规渐开线齿轮,表现出更优的振动特性。（4）将轴承支撑刚度引入动力学模型中,并考虑齿面摩擦力在垂直啮合线方向产生的振动和在擦力矩的影响,构建出六自由度的齿轮-轴承动力学模型。求解得出仿生齿轮-轴承系统的相图、时间历程图和庞加莱截面图以及FFT频谱图。求解随频率变化系统庞加莱截面和动态啮合力的变化规律,并对系统分岔图进行求解,较渐开线齿轮仿生齿轮混沌范围更小,提早进入周期运动状态,振动位移幅值和速度幅值更小,具有更优的振动特性。
李正发[6]（2021）在《直齿圆柱齿轮副安全域与安全特性研究》文中提出齿轮传动装置被广泛应用于各类机械设备。机械设备的高速和大功率化,对齿轮副的可靠性与安全性提出了更高的要求。齿侧间隙、时变啮合刚度等非线性因素使齿轮副表现强非线性特征。以直齿圆柱齿轮副为研究对象,研究其安全域的建立方法及其在所建立安全域内的安全特性转迁规律,可为齿轮副安全保障与预警提供理论依据。本文的主要内容如下:1.以考虑载荷分配率、齿面摩擦、时变啮合刚度、时变啮合阻尼、齿侧间隙、外载荷力和综合传递误差的直齿圆柱齿轮副为研究对象。根据其参数计算重合度,由重合度确定轮齿齿廓的双齿啮合区域和单齿啮合区域,计算不同啮合区域参与啮合的时间。建立考虑齿面啮合、轮齿脱啮与齿面接触及单双齿啮合的多状态啮合直齿圆柱齿轮副非线性动力学方程,为建立起安全域及安全特性研究奠定模型基础。2.首次提出齿轮副四类安全域的建立方法。第一类安全域为单因素安全条件,根据啮合点位置,建立齿面接触应力、轮齿变形和齿根弯曲应力的计算公式;根据齿面接触疲劳、轮齿塑性变形和齿根弯曲疲劳的发生条件,分别建立防止齿面接触疲劳、防止轮齿塑性变形和防止齿根弯曲疲劳的单因素安全条件;第二类安全域为轮齿接触安全域,即同时考虑上述三种安全条件建立轮齿接触安全域;第三类安全域为啮合安全域,即根据由齿侧间隙决定的齿面啮合、轮齿脱啮及齿背接触三种状态,建立啮合安全域,并将其划分为安全、准安全与不安全三个等级;第四类安全域为考虑接触安全性及啮合安全性,建立综合安全域,并将其划分为八个安全等级。3.针对所建立的四类安全域,分别提出其安全特性的辨识方法。以轮齿相对位移和相对速度构成状态空间,根据状态变量与其安全域之间的关系,辨识系统在安全域内的安全性。基于改进的胞映射算法计算系统安全盆,结合多初值相图和Poincaré映射图,辨识考察状态域内的共存吸引子及其安全特性。针对状态空间内的接触安全域、啮合安全域和综合安全域,不同安全域下采用安全盆等方法研究系统参数对系统安全特性的影响规律。4.提出安全-分岔树状图的构造方法,结合多初值分岔图和最大Lyapunov指数谱分别研究四类安全域下系统安全特性随系统参数变化时的转迁过程及安全盆侵蚀机理。研究多初值激励与系统参数共同作用下齿轮副的多稳态响应与安全特性。全面揭示系统的共存解和隐藏分岔点。根据对初值敏感与否,将分岔点归纳为one-to-one和one-to-two型。5.首次采用全局完整性度量（GIM）、完整性系数（IF）及其高山图,研究安全盆内系统运动的完整性。
赵昕[7]（2020）在《风电机组齿轮传动系统热弹耦合及振动响应研究》文中研究说明随着风力发电技术的完备,风力发电已经成为一种易开发、可再生、绿色环保的发电方式。由于风力发电机长期处于低速、重载、变载的工作条件下,据统计,齿轮箱是风力发电机的易损部件。因其工况复杂、高空布置、故障率高、维修困难等因素影响,对齿轮传动系统动力学特性了解的越清楚,对提高齿轮传动系统的稳定性越有利。本文的研究对象为1.5 MW风力发电机齿轮箱高速级传动系统,依据齿轮动力学,分析传动系统在不同工况、不同健康状态下的振动响应。研究内容主要如下:（1）建立了弹流润滑条件下6自由度的风力机齿轮箱高速级传动系统平移-扭转非线性动力学模型。在忽略支撑轴承、轴承的非线性支撑力的基础上,考虑齿轮传动系统齿轮副之间的摩擦力,采用集中参数法,应用Runge-Kutta数值方法,通过改变齿轮不同转速、齿侧间隙参数值,分析高速级齿轮传动系统非线性振动特征及系统振动响应规律。基于弹流润滑理论,分析齿轮传动系统在混合弹流润滑条件下在不同转速下的动力学响应。最后,以某D77型大型风力发电机组为测试对象,测试验证所提模型的正确性。（2）建立了直齿轮的有限元模型。分析了齿轮热行为,理论计算出齿轮的对流换热系数和摩擦热流量,将热分析结果输入到接触分析中,以便进行热-结构耦合分析。分别计算了齿轮在静态分析和热弹耦合分析条件下的传递误差和啮合刚度。考虑三种等级的点蚀程度故障,建立了不同点蚀情况模型,运用有限元法计算健康及不同程度点蚀故障的齿轮时变啮合刚度。（3）建立了16自由度齿轮-转子-轴承传动系统的弯扭耦合非线性动力学模型。应用拉格朗日方程推导出传动系统的振动微分方程,综合分析了时变啮合刚度、传递误差、齿面侧隙、齿轮偏心、齿面摩擦力和轴承的非线性支撑力的影响,分析齿面侧隙变化对传动系统振动响应的影响,同时分析定侧隙下偏心量变化对传动系统振动响应的影响。（4）建立了点蚀故障下含复合动态侧隙的齿轮传动系统非线性动力学模型。介绍了三种动态侧隙模型,分别是具有分形特征的动态侧隙、随中心距变化的动态侧隙和复合动态侧隙,其中复合动态侧隙模型被嵌入到齿轮传动系统动力学模型中。运用能量法计算健康及不同程度点蚀故障的齿轮时变啮合刚度。考虑复合动态侧隙和含点蚀故障齿轮共同作用下,分析不同程度点蚀故障的传动系统在不同转速下的运动状态,详细分析了不同程度点蚀故障下齿轮传动系统振动响应与故障特征。
罗棚[8]（2020）在《基于点蚀失效数滚机床齿轮箱齿轮接触疲劳寿命估算及可靠性研究》文中进行了进一步梳理数滚机床作为生产机械智能设备零部件的重要加工器械,它的传动精密度可靠性决定了零件满足加工精度要求的关键因素,因此,关于数滚机床齿轮箱齿轮传动系统的研究受到了许多研究者的极大关注。针对数滚机床齿轮的接触疲劳问题,本文以数滚机床齿轮箱第三级直齿轮为研究对象,基于有限元动力学、疲劳寿命分析理论、可靠度理论等,对数滚机床齿轮箱关键齿轮进行了结构分析。利用ABAQUS求解的齿面的接触疲劳应力结合累计损伤理论求解了在不同载荷作用下三种不同估算方法的疲劳寿命数值,同时对齿面点蚀故障进行了仿真模拟,分析了齿面疲劳点蚀对齿轮可靠度的影响,利用齿轮负载强度测试平台对数滚机床齿轮箱齿轮进行了接触疲劳寿命试验,将试验结果分析计算得到S—N曲线,并与应力寿命估算结果进行对比分析,获得更加适合数滚机床齿轮箱齿轮疲劳寿命估算模型。主要结论如下:（1）利用ABAQUS软件结合三维建模软件Solidworks对齿轮齿面进行接触疲劳强度有限元分析。经过ABAQUS软件的后处理模块求得变载荷下的齿面最大接触应力及最大应力随时间历程变化曲线,并与传统理论计算结果分析对比,印证了动力学仿真结果的可靠性。（2）依据齿轮疲劳寿命的不同估算方法,结合动力学仿真求得的应力,估算了名义应力—寿命、应力应变—寿命和疲劳损伤力学寿命的三种齿轮疲劳寿命,同时对齿轮可靠度理论进行了较为详细的介绍。（3）利用动力学仿真软件建立了第三级直齿轮的齿面点蚀仿真模型,计算得到不同齿轮齿面点蚀形状、半径大小的齿轮可靠度。研究得到:圆柱点蚀缺陷的大小及点蚀缺陷形状对齿轮可靠度的影响都较为显着,点蚀半径越大,可靠度下降曲线幅度越大;点蚀类型越复杂,棱角越多,可靠度越低。（4）利用齿轮负载强度测试平台对数滚机床齿轮进行了接触疲劳寿命试验,将试验结果分析计算得到S—N曲线,并与应力法寿命估算结果进行对比分析,研究发现局部应力应变法得到的疲劳寿命结果更加可靠。
范舒阳[9]（2020）在《斜齿轮动态接触理论及仿真研究》文中研究表明齿轮传动系统的动态接触特性与动态响应的研究深受学者的关注。目前关于齿轮的研究中绝大部分是从整个齿轮的层面进行,即把齿轮看成一个整体,这样的研究方法更容易建立齿轮模型,但是这种基于齿轮整体的模型很难将真实情况下的各种误差以及单个轮齿齿廓误差造成的均化效应考虑进去。为此本文在单个斜轮齿的精确齿廓以及轮齿接触理论的基础上建立轮齿接触模块,并将轮齿接触模块集成为齿轮接触模型,从而研究斜齿轮的动态啮合问题。通过对斜齿轮齿面进行数学建模与使用距离检测理论来判断齿面是否发生接触,通过接触点的坐标来计算轮齿啮合刚度和齿面摩擦系数等接触参数,进而计算啮合力及啮合力力矩。根据斜齿轮的实际啮合情况,通过搜索符合啮合条件的轮齿以及对轮齿排序的方式,进而建立多齿判断模块,将轮齿接触模块集成为斜齿轮接触判断模型,并编写c语言程序,完成ADAMS中的轮齿接触的二次开发工作。使用斜齿轮动态接触模型,在给定工况下仿真一对斜齿轮的啮合过程,得到了齿轮传动的速度、加速度、法向力与摩擦力等数据。通过对仿真数据处理,得到轮齿嵌入深度、轮齿摩擦特性以及轮齿应力等仿真结果。通过对仿真结果的分析,初步验证了斜齿轮接触算法的准确性。建立斜齿轮三维模型,使用有限元方法在给定工况下对斜齿轮的啮合进行仿真,得到轮齿变形和应力等数据,与使用斜齿轮动态接触模型计算得到的数据对比,发现两种方法仿真得到的轮齿变形和应力大小相近,变化趋势相同,进一步验证了模型的准确性。
任敏强[10]（2020）在《机车齿轮传动系统热-弹耦合仿真及修形研究》文中研究指明重载铁路机车因牵引量大、运输效率高,在国内的资源配置、货物流通中发挥着重要作用,而齿轮传动系统是机车安全运行的关键,以往对齿轮接触的研究很少考虑温度的影响,本文以某型重载机车齿轮为研究对象,基于齿轮啮合基本原理、摩擦学、传热学、Hertz接触和有限元接触等理论,分析高速、重载工况下轮齿稳态热行为和齿轮动态接触、热-弹耦合接触应力并对齿轮齿廓进行热修形设计,论文主要的研究工作如下。（1）根据机车齿轮传动系统相关参数,利用Solid Works建立齿轮三维模型并标准化装配;通过软件的分割指令将齿轮模型简化为单齿模型和四齿装配模型,为后文的有限元仿真分析提供几何模型。（2）根据摩擦学、传热学基本理论,建立齿轮传动热量传递模型,确定齿轮稳态热分析的边界条件并计算齿面的对流换热系数;根据齿轮啮合知识计算轮齿的摩擦热流量,分析其沿啮合面的分布规律;运用ANSYS Workbench稳态热分析模块和静力学模块分析轮齿本体温度场及热变形,研究表明:电机在额定功率下主、从动轮最高本体温度为94.44℃和87.38℃,最大变形为34.5um和32.4um,研究不同润滑油温度的齿轮本体温度场分布;根据国家GB/Z 6413.2-2003标准计算齿轮胶合温度,额定工况下齿面胶合损坏风险低。（3）根据Saint-Venant原理对齿轮模型进行合理简化,运用ANSYS网格划分软件采用扫掠方法合理细化部分区域得到齿轮网格离散化模型;采用旋转铰对轮齿进行约束和加载,运用瞬态动力学模块进行动态接触分析,研究得到的应力值与赫兹理论计算值进行对比验证,表明有限元分析的可靠性;并将稳态热模块与瞬态动力学模块联合进行齿轮副单向热-弹耦合仿真,分析温度场对啮合过程中力学特征的影响,发现温度使齿轮在啮入、啮出时应力分别增加8.09%和4.86%,在节圆位置啮合处时应力减小21.80MPa。（4）提出完整的齿廓修形理论,根据渐开线曲线方程和坐标转换方程运用Solid Works软件建立以寺内喜男方程修形的齿轮参数化模型。利用有限元软件对修形齿轮进行数值仿真模拟,对比齿轮修形前和修形后的瞬态接触应力和变形,研究齿廓修形对齿轮载荷分布和单双齿交替啮合过程的接触应力的影响,发现修形后齿轮副在双齿啮入、双齿啮出位置接触应力分别降低了1.31%和13.45%,能有效降低齿轮单双齿交替啮合时的应力冲击。
二、齿面摩擦力对齿轮接触应力的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、齿面摩擦力对齿轮接触应力的影响（论文提纲范文）
（1）螺旋锥齿轮弹流润滑及动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 螺旋锥齿轮动力学特性研究现状及分析 |
| 1.2.2 螺旋锥齿轮弹性流体动压润滑研究现状及分析 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 螺旋锥齿轮轮齿动态啮合力的计算方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 螺旋锥齿轮啮合模型及等效啮合参数 |
| 2.2.1 啮合模型 |
| 2.2.2 等效啮合参数的计算 |
| 2.2.3 等效啮合参数的比较 |
| 2.3 啮合刚度计算 |
| 2.3.1 平均割线啮合刚度 |
| 2.3.2 局部切线啮合刚度 |
| 2.3.3 啮合刚度计算示例 |
| 2.4 动态啮合力的计算方法 |
| 2.4.1 利用平均割线啮合刚度 |
| 2.4.2 利用局部切线啮合刚度 |
| 2.4.3 利用弹性接触力插值函数 |
| 2.5 螺旋锥齿轮动力学模型 |
| 2.5.1 集中参数动力学模型 |
| 2.5.2 动态传动误差计算 |
| 2.6 动态啮合力数值计算与分析 |
| 2.6.1 啮合模型对动态啮合力的影响 |
| 2.6.2 啮合刚度对动态啮合力的影响 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 螺旋锥齿轮承载接触位置的弹流润滑分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 螺旋锥齿轮承载接触点处齿面几何和运动参数计算 |
| 3.3 螺旋锥齿轮弹流润滑基本方程 |
| 3.4 等温弹流润滑数值计算方法 |
| 3.4.1 弹流润滑基本方程在多重网格上的表达 |
| 3.4.2 Reynolds方程的Gauss-Seidel逐行迭代 |
| 3.4.3 弹性变形方程的多重网格积分法 |
| 3.4.4 数值计算方法流程 |
| 3.5 螺旋锥齿轮等温弹流润滑分析 |
| 3.5.1 接触参数算法验证 |
| 3.5.2 接触点位置对润滑分析的影响 |
| 3.5.3 螺旋锥齿轮润滑特性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 螺旋锥齿轮非牛顿热弹流润滑分析及摩擦系数计算 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非牛顿流体热弹流润滑基本方程 |
| 4.2.1 考虑剪切稀化效应的广义Reynolds方程 |
| 4.2.2 润滑剂状态方程 |
| 4.2.3 温度场控制方程 |
| 4.2.4 摩擦力及摩擦系数计算 |
| 4.3 热弹流润滑数值计算方法 |
| 4.3.1 压力控制方程的求解 |
| 4.3.2 温度控制方程的求解 |
| 4.3.3 数值计算方法流程 |
| 4.4 螺旋锥齿轮摩擦系数的快速算法 |
| 4.4.1 摩擦温升估计 |
| 4.4.2 摩擦系数计算 |
| 4.5 热弹流润滑特性及摩擦系数计算结果分析 |
| 4.5.1 热弹流润滑分析的参数 |
| 4.5.2 螺旋锥齿轮热弹流润滑基本特征分析 |
| 4.5.3 摩擦系数计算结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 螺旋锥齿轮摩擦动力学特性分析及实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 螺旋锥齿轮摩擦-动力学模型 |
| 5.3 摩擦力影响下的螺旋锥齿轮动态特性分析 |
| 5.4 螺旋锥齿轮动力学特性实验研究 |
| 5.4.1 实验平台整体方案设计 |
| 5.4.2 振动测量方法 |
| 5.4.3 传动误差测量方法 |
| 5.4.4 最大动态啮合力间接测量法 |
| 5.4.5 实验测试结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 附录3 |
| 附录4 |
| 附录5 |
| 附录6 |
| 附录7 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）高速列车传动齿轮动态接触特性及接触疲劳机理分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 齿轮动态接触特性影响因素研究 |
| 1.2.2 高速列车传动齿轮动态特性研究 |
| 1.2.3 齿轮接触疲劳失效机理研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 高速列车传动齿轮动态接触有限元模型的建立 |
| 2.1 齿轮接触相关理论模型 |
| 2.1.1 Hertz接触理论 |
| 2.1.2 齿轮面接触摩擦模型 |
| 2.2 齿轮参数化建模 |
| 2.2.1 齿轮基本参数 |
| 2.2.2 渐开线斜齿轮齿廓曲线方程 |
| 2.2.3 基于Pro/E的参数化建模 |
| 2.3 传动齿轮有限元模型的创建及验证 |
| 2.3.1 斜齿轮副有限元模型建立 |
| 2.3.2 有限元模型验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 不同工况下高速列车传动齿轮接触特性分析 |
| 3.1 齿轮动态接触有限元算法 |
| 3.1.1 动态接触问题常见的有限元算法 |
| 3.1.2 齿轮动态接触分析 |
| 3.2 低速工况下非线性摩擦激励对齿轮动态接触特性的影响 |
| 3.2.1 时变摩擦激励作用下的齿轮动态接触特性 |
| 3.2.2 不同常摩擦系数对齿轮动态接触特性的影响 |
| 3.3 高速工况下不同激励对齿轮动态接触特性的影响 |
| 3.3.1 无激励工况下齿轮动态接触特性分析 |
| 3.3.2 时变摩擦激励对齿轮动态接触特性的影响 |
| 3.3.3 谐波激励对齿轮动态接触特性的影响 |
| 3.3.4 轮轨激励对齿轮动态接触特性的影响 |
| 3.3.5 内外激励耦合作用下的齿轮动态接触特性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高速列车传动齿轮接触疲劳寿命预测 |
| 4.1 疲劳分析理论及方法 |
| 4.1.1 疲劳累积损伤理论 |
| 4.1.2 齿轮疲劳寿命估算方法 |
| 4.1.3 随机载荷计数法 |
| 4.2 高速列车传动齿轮疲劳寿命分析 |
| 4.2.1 载荷谱 |
| 4.2.2 材料S-N曲线 |
| 4.2.3 接触疲劳寿命预测 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 高速列车传动齿轮接触疲劳损伤机理分析 |
| 5.1 接触疲劳试验设计方案 |
| 5.1.1 GPM-30 滚动接触疲劳试验机 |
| 5.1.2 试样加工 |
| 5.1.3 试验参数的确定 |
| 5.2 传动齿轮接触疲劳损伤机理分析 |
| 5.2.1 疲劳试验分析 |
| 5.2.2 试样表面微观形貌分析 |
| 5.2.3 硬度分析 |
| 5.2.4 侧面微观组织结构分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文主要内容总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）考虑轴线平行度误差的齿面磨损仿真及其对摩擦性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 本文所研究课题的项目来源 |
| 1.1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 齿轮接触分析研究动态 |
| 1.2.2 齿轮磨损研究动态 |
| 1.2.3 齿面润滑与摩擦研究动态 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第二章 考虑轴线平行度误差的齿轮接触分析模型 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 轴线平行度误差与接触间隙 |
| 2.2.1 轴线平行度误差 |
| 2.2.2 接触间隙 |
| 2.3 啮合点曲率半径计算 |
| 2.3.1 齿面方程 |
| 2.3.2 接触点曲率半径计算 |
| 2.4 数值计算模型 |
| 2.4.1 Hertz接触理论 |
| 2.4.2 齿轮接触应力数值计算理论 |
| 2.4.3 数值求解流程 |
| 2.5 实例验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 齿轮磨损模型 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 磨损类型及影响因素 |
| 3.2.1 磨损类型 |
| 3.2.2 磨损影响因素 |
| 3.3 齿轮啮合过程 |
| 3.4 磨损模型 |
| 3.4.1 Archard磨损理论 |
| 3.4.2 离散化齿轮磨损模型 |
| 3.4.3 磨损因素计算 |
| 3.4.4 磨损计算流程 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 齿轮润滑与摩擦模型 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 润滑理论 |
| 4.2.1 润滑类型 |
| 4.2.2 润滑方程 |
| 4.2.3 润滑方程的简化 |
| 4.2.4 润滑状态判断 |
| 4.3 齿面摩擦特性 |
| 4.3.1 齿面摩擦系数 |
| 4.3.2 齿面摩擦力 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 数值仿真分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 齿轮接触分析 |
| 5.2.1 不同轴线平行度误差下的齿轮接触分析 |
| 5.2.2 不同载荷下的齿轮接触分析 |
| 5.3 .齿轮磨损分析 |
| 5.3.1 平均应力 |
| 5.3.2 磨损系数 |
| 5.3.3 滑动距离 |
| 5.3.4 磨损深度 |
| 5.3.5 磨损对接触应力的影响 |
| 5.4 齿轮润滑与摩擦特性分析 |
| 5.4.1 润滑状态分析 |
| 5.4.2 摩擦系数分析 |
| 5.4.3 摩擦力分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.1.1 本文的主要工作内容 |
| 6.1.2 本文主要结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）双渐开线齿轮动力学特性分析及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 齿轮动力学仿真研究现状 |
| 1.3.2 齿轮时变啮合刚度研究现状 |
| 1.3.3 齿轮系统非线性动力学研究现状 |
| 1.3.4 双渐开线齿轮研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 双渐开线齿轮动态接触特性分析 |
| 2.1 双渐开线齿轮基本齿廓 |
| 2.2 啮合特性分析 |
| 2.2.1 双渐开线齿轮啮合模型 |
| 2.3 双渐开线齿轮三维模型 |
| 2.4 模态分析 |
| 2.4.1 理论分析 |
| 2.4.2 有限元模态分析模型 |
| 2.4.3 施加边界条件和载荷 |
| 2.4.4 模态分析结果 |
| 2.5 谐响应分析 |
| 2.5.1 模态叠加法 |
| 2.5.2 谐响应分析前处理 |
| 2.5.3 谐响应分析结果 |
| 2.6 瞬态动力学分析 |
| 2.6.1 动态接触有限元模型 |
| 2.6.2 双渐开线齿轮齿面等效接触应力 |
| 2.6.3 齿腰分阶参数对齿面接触应力的影响 |
| 2.7 小结 |
| 3 双渐开线齿轮动力学仿真分析 |
| 3.1 ADAMS软件简介 |
| 3.2 动力学仿真理论基础 |
| 3.2.1 齿轮系统动力学基本方程 |
| 3.3 双渐开线齿轮动力学仿真模型 |
| 3.3.1 双渐开线齿轮虚拟样机 |
| 3.3.2 双渐开线齿轮动力学接触模型 |
| 3.4 双渐开线齿轮动力学仿真分析 |
| 3.4.1 验证仿真模型准确性 |
| 3.4.2 双渐开线齿轮—渐开线齿轮转速对比分析 |
| 3.4.3 双渐开线齿轮—渐开线齿轮齿面接触力对比分析 |
| 3.4.4 齿腰分阶参数对法向接触力的影响 |
| 3.4.5 刚度对法向接触力的影响 |
| 3.4.6 齿面摩擦对法向接触力的影响 |
| 3.5 小结 |
| 4 双渐开线齿轮非线性动力学研究 |
| 4.1 齿轮系统的动态激励 |
| 4.1.1 刚度激励 |
| 4.1.2 误差、啮合冲击激励 |
| 4.1.3 摩擦激励 |
| 4.1.4 齿侧间隙 |
| 4.2 双渐开线齿轮摩擦动力学模型 |
| 4.2.1 摩擦动力学模型建模 |
| 4.2.2 双渐开线齿轮动力学方程 |
| 4.3 摩擦动力学模型求解与分析 |
| 4.3.1 摩擦动力学模型求解 |
| 4.3.2 双渐开线齿轮—渐开线齿轮振动特性对比分析 |
| 4.3.3 刚度对双渐开线齿轮周向动力学特性的影响 |
| 4.3.4 摩擦对双渐开线齿轮周向动力学特性的影响 |
| 4.4 小结 |
| 5 双渐开线齿轮动力学特性实验研究 |
| 5.1 实验设备及原理 |
| 5.1.1 实验设备 |
| 5.1.2 实验原理 |
| 5.2 实验准备及内容 |
| 5.2.1 实验前期准备 |
| 5.2.2 实验内容 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 双渐开线齿轮与普通渐开线齿轮振动特性对比分析 |
| 5.3.2 双渐开线齿轮与普通渐开线齿轮传动油温、传动效率对比 |
| 5.3.3 转矩、转速对双渐开线齿轮振动特性的影响 |
| 5.4 小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间科研成果 |
（5）仿生齿轮齿廓设计方法及动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 弯曲应力研究现状 |
| 1.2.2 齿轮动力学研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 仿生齿轮设计方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 仿生齿轮齿廓设计方法 |
| 2.2.1 仿生学原型 |
| 2.2.2 齿根过渡曲线方程建立 |
| 2.2.3 齿轮精确建模 |
| 2.3 仿生齿轮齿根过渡曲线优化 |
| 2.3.1 加载位置求解 |
| 2.3.2 仿生齿轮过渡曲线优化 |
| 2.4 仿生齿轮弯曲应力 |
| 2.4.1 仿生齿轮静态弯曲应力 |
| 2.4.2 仿生齿轮动态弯曲应力 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 仿生齿轮啮合刚度计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 齿轮啮合刚度计算方法 |
| 3.2.1 啮合刚度的定义 |
| 3.2.2 啮合刚度的计算方法 |
| 3.3 仿生齿轮啮合刚度有限元模型 |
| 3.3.1 有限元刚度计算方法 |
| 3.3.2 仿生齿轮有限元模型设置 |
| 3.3.3 仿生齿轮啮合刚度求解 |
| 3.4 有限元求解结果验证分析 |
| 3.4.1 国际标准ISO6336 刚度计算方法 |
| 3.4.2 刚度有限元计算结果验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 仿生齿轮副非线性动力学研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非线性动力学研究基础 |
| 4.2.1 时域图和相图 |
| 4.2.2 庞加莱截面图 |
| 4.2.3 全局分岔图 |
| 4.3 仿生齿轮副动力学模型建立 |
| 4.3.1 仿生齿轮副动力学模型及方程 |
| 4.3.2 仿生齿轮时变啮合刚度 |
| 4.3.3 齿轮综合传动误差 |
| 4.3.4 齿轮齿侧间隙 |
| 4.4 仿生齿轮与渐开线齿轮啮合副动力学方程求解 |
| 4.4.1 仿生齿轮啮合副动力学方程无量纲化 |
| 4.4.2 仿生齿轮与渐开线齿轮啮合副动力学特性对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 仿生齿轮-轴承系统非线性动力学研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 仿生齿轮啮合摩擦力分析 |
| 5.2.1 仿生齿轮副啮合过程分析 |
| 5.2.2 仿生齿轮副摩擦力及摩擦力矩 |
| 5.3 仿生齿轮-轴承系统动力学模型构建 |
| 5.3.1 仿生齿轮-轴承系统动力学模型 |
| 5.3.2 仿生齿轮-轴承系统动力学方程 |
| 5.3.3 仿生齿轮-轴承系统动力学方程无量纲化 |
| 5.4 仿生齿轮-轴承系统与渐开线齿轮-轴承系统动力学特性对比 |
| 5.4.1 仿生齿轮-轴承系统与渐开线齿轮-轴承系统分岔特性 |
| 5.4.2 仿生齿轮-轴承系统与渐开线齿轮-轴承系统动力学特性 |
| 5.5 系统频率对仿生齿轮-轴承系统动力学的影响 |
| 5.5.1 不同量纲一频率下的系统分岔特性 |
| 5.5.2 不同量纲一频率下的庞加莱截面 |
| 5.5.3 不同量纲一频率下的动态啮合力 |
| 5.5.4 不同量纲一频率下的振幅谱图 |
| 5.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所取得的学术成果 |
| 致谢 |
（6）直齿圆柱齿轮副安全域与安全特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 齿轮传动系统失效形式研究现状 |
| 1.2.2 齿轮传动系统非线性动力学研究现状 |
| 1.2.3 非线性系统安全域与安全特性研究现状 |
| 1.3 本文技术路线与主要内容 |
| 1.3.1 技术路线 |
| 1.3.2 本文的主要内容 |
| 第二章 直齿圆柱齿轮副安全条件的建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 齿轮副单齿啮合、双齿啮合的时间 |
| 2.3 防止齿面接触疲劳的安全条件 |
| 2.4 防止轮齿塑性变形的安全条件 |
| 2.5 防止齿根弯曲疲劳的安全条件 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 安全特性的研究方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相图与Poincaré映射 |
| 3.3 安全盆理论与计算 |
| 3.4 多初值分岔与最大Lyapunov指数 |
| 3.5 安全-分岔树状图 |
| 3.6 运动完整性理论 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 不同安全条件下直齿圆柱齿轮副安全特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 直齿圆柱齿轮副动力学模型 |
| 4.3 防止齿面接触疲劳安全条件下系统安全特性研究 |
| 4.3.1 齿面接触力及其变化规律 |
| 4.3.2 啮合频率ω对系统安全特性的影响 |
| 4.3.3 刚度幅值k对系统安全特性的影响 |
| 4.4 防止轮齿塑性变形安全条件下系统安全特性研究 |
| 4.4.1 刚度幅值k对系统安全特性的影响 |
| 4.4.2 啮合阻尼ξ对系统安全特性的影响 |
| 4.5 防止齿根弯曲疲劳安全条件下系统安全特性研究 |
| 4.5.1 外载荷力F_m对系统安全特性的影响 |
| 4.5.2 齿侧间隙D对系统安全特性的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 直齿圆柱齿轮副安全域与安全特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 直齿圆柱齿轮副接触安全域与安全特性研究 |
| 5.2.1 轮齿接触安全条件的建立 |
| 5.2.2 接触安全域的建立 |
| 5.2.3 接触安全域下判断系统安全性的方法 |
| 5.2.4 齿侧间隙D对系统安全特性的影响 |
| 5.2.5 误差波动系数ε对系统安全特性的影响 |
| 5.3 直齿圆柱齿轮副啮合安全域与安全特性研究 |
| 5.3.1 啮合安全域的建立 |
| 5.3.2 啮合频率ω对系统安全特性的影响 |
| 5.3.3 外载荷力F_m对系统安全特性的影响 |
| 5.3.4 阻尼ξ对系统安全特性的影响 |
| 5.4 直齿圆柱齿轮副综合安全域与安全特性分析 |
| 5.4.1 综合安全域的建立 |
| 5.4.2 综合安全域下的安全特性研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）风电机组齿轮传动系统热弹耦合及振动响应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及意义 |
| 1.2 齿轮传动系统国内外研究现状 |
| 1.2.1 齿轮传动系统动力学建模研究现状 |
| 1.2.2 齿轮传动系统非线性动力学研究现状 |
| 1.2.3 齿轮传动系统接触分析研究现状 |
| 1.2.4 齿轮传动系统温度场研究现状 |
| 1.2.5 含故障的齿轮传动系统研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 混合弹流润滑下齿轮传动系统振动响应分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 齿轮传动系统动力学模型 |
| 2.3 齿轮传动系统激励分析 |
| 2.3.1 齿侧间隙激励 |
| 2.3.2 传递误差激励 |
| 2.3.3 时变刚度激励 |
| 2.3.4 啮合阻尼 |
| 2.3.5 时变啮合力与齿面摩擦 |
| 2.4 弹流润滑原理 |
| 2.5 混合弹流润滑摩擦系数及摩擦力 |
| 2.6 齿轮传动系统振动响应分析 |
| 2.6.1 转速对传动系统振动响应的影响 |
| 2.6.2 齿侧间隙对传动系统振动响应的影响 |
| 2.7 测试验证 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 含点蚀故障的齿轮热弹耦合接触分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 齿轮热力学分析边界条件及计算 |
| 3.2.1 齿轮热分析边界条件 |
| 3.2.2 对流换热系数的计算 |
| 3.3 齿轮摩擦热流密度的计算 |
| 3.3.1 相对滑动速度 |
| 3.3.2 齿轮平均接触压力 |
| 3.3.3 齿面摩擦热流量 |
| 3.4 点蚀故障齿轮热弹耦合接触分析 |
| 3.4.1 齿轮热弹耦合有限元模型 |
| 3.4.2 齿轮热弹变形分析 |
| 3.4.3 齿轮静态传递误差分析 |
| 3.4.4 点蚀故障齿轮时变啮合刚度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 定侧隙下齿轮-转子-轴承传动系统振动响应分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传动系统动力学模型 |
| 4.2.1 齿轮-转子-轴承传动系统动力学模型 |
| 4.2.2 滚动轴承振动分析模型 |
| 4.3 传动系统激励分析 |
| 4.3.1 综合传递误差 |
| 4.3.2 齿轮时变啮合刚度 |
| 4.3.3 非线性齿侧间隙 |
| 4.3.4 时变啮合力及齿面摩擦力 |
| 4.3.5 滚动轴承动态轴承力 |
| 4.4 传动系统动力学方程 |
| 4.5 齿轮-转子-轴承弯扭耦合振动响应分析 |
| 4.5.1 齿侧间隙对传动系统振动响应的影响 |
| 4.5.2 偏心量对传动系统振动响应的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 含复合动态侧隙的点蚀故障齿轮传动系统振动响应分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 能量法计算点蚀故障齿轮副的时变啮合刚度 |
| 5.3 动态侧隙 |
| 5.3.1 含分形特征的动态侧隙 |
| 5.3.2 随中心距变化的动态侧隙 |
| 5.3.3 复合动态侧隙 |
| 5.4 故障齿轮传动系统振动响应分析 |
| 5.4.1 转速对含点蚀故障齿轮传动系统振动响应的影响 |
| 5.4.2 不同程度点蚀对齿轮传动系统振动响应的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（8）基于点蚀失效数滚机床齿轮箱齿轮接触疲劳寿命估算及可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究背景 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景 |
| 1.2 数滚机床变速齿轮箱的组成和工作条件 |
| 1.2.1 数滚机床变速齿轮箱的组成部件 |
| 1.2.2 数滚机床变速齿轮箱的服役条件及原理 |
| 1.3 数滚机床齿轮箱齿轮疲劳介绍 |
| 1.3.1 数滚机床齿轮箱齿轮疲劳失效类型 |
| 1.3.2 齿轮疲劳寿命估算方法 |
| 1.4 国内外齿轮疲劳研究现状 |
| 1.4.1 国内外齿轮疲劳磨损研究现状 |
| 1.4.2 国内外齿轮疲劳点蚀研究现状 |
| 1.4.3 国内外齿轮疲劳寿命及可靠度研究现状 |
| 1.5 本文研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 研究对象 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 基于ABAQUS的齿轮接触疲劳强度有限元分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 接触理论介绍 |
| 2.3 建立齿轮三维模型 |
| 2.4 有限元分析及求解过程 |
| 2.4.1 定义材料属性 |
| 2.4.2 定义分析步 |
| 2.4.3 定义接触 |
| 2.4.4 定义边界条件与载荷 |
| 2.4.5 网格划分 |
| 2.4.6 计算结果后处理 |
| 2.5 赫兹应力计算与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 数滚机床直齿轮疲劳寿命估算及可靠度理论 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 构建名义应力法的齿轮疲劳寿命估算模型 |
| 3.2.1 传统名义应力法估算齿轮疲劳寿命模型 |
| 3.2.2 动力学仿真的名义应力法估算齿轮疲劳寿命模型 |
| 3.3 构建局部应力应变法的齿轮疲劳寿命估算模型 |
| 3.4 构建疲劳损伤力学的齿轮疲劳寿命估算模型 |
| 3.5 齿轮疲劳寿命估算结果 |
| 3.5.1 名义应力法的齿轮疲劳寿命估算结果 |
| 3.5.2 局部应力应变法的齿轮疲劳寿命估算结果 |
| 3.5.3 疲劳损伤力学的齿轮寿命估算结果 |
| 3.6 构建齿轮疲劳可靠度估算模型 |
| 3.6.1 中心点法 |
| 3.6.2 验算点法 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 点蚀缺陷对数滚机床直齿轮可靠度影响规律的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 齿轮表面形貌特征检测试验 |
| 4.3 建立点蚀缺陷齿轮三维模型 |
| 4.4 点蚀缺陷齿轮有限元分析 |
| 4.4.1 不同圆柱形半径缺陷齿轮的有限元分析 |
| 4.4.2 不同形状缺陷齿轮的有限元分析 |
| 4.5 缺陷齿轮的可靠度分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 数滚机床齿轮箱齿轮接触疲劳寿命试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验目的与要求 |
| 5.3 齿轮接触疲劳试验 |
| 5.3.1 试验齿轮 |
| 5.3.2 试验设备 |
| 5.3.3 加载力矩和转速的控制 |
| 5.3.4 试验流程 |
| 5.4 齿轮点蚀失效分析 |
| 5.4.1 点蚀失效评定标准 |
| 5.4.2 齿面点蚀率测定 |
| 5.5 试验结果 |
| 5.6 齿轮接触疲劳寿命分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（9）斜齿轮动态接触理论及仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 多体动力学模型 |
| 1.3.2 有限元接触模型 |
| 1.3.3 ADAMS接触二次开发研究 |
| 1.3.4 国内外文献综述 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 斜齿轮动态接触模型的建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 渐开线齿轮动态接触模型 |
| 2.2.1 斜齿轮轮齿齿面方程 |
| 2.2.2 斜齿轮齿面接触判断方法 |
| 2.2.3 法向力的计算 |
| 2.2.4 摩擦力的计算 |
| 2.2.5 接触参数的计算 |
| 2.2.6 轮齿切向滑动速度 |
| 2.3 渐开线齿轮动态接触模型的程序实现 |
| 2.4 ADAMS二次开发工作 |
| 2.4.1 ADAMS接触算法的不足 |
| 2.4.2 用户子程序工作原理 |
| 2.4.3 用户子程序的编译与链接 |
| 2.5 本章小节 |
| 第3章 斜齿轮啮合仿真及分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 斜齿轮动态响应特性分析 |
| 3.3 斜齿轮动态接触力分析 |
| 3.3.1 啮合刚度的计算 |
| 3.3.2 动态接触力的计算 |
| 3.3.3 齿面摩擦及轮齿嵌入的研究 |
| 3.4 斜齿轮应力计算 |
| 3.4.1 斜齿轮齿根弯曲应力计算 |
| 3.4.2 斜齿轮接触应力计算 |
| 3.5 切片数量对仿真结果的影响 |
| 3.6 从动轮负载的大小对仿真结果的影响 |
| 3.7 本章小节 |
| 第4章 斜齿轮啮合的有限元分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 斜齿轮三维模型的建立 |
| 4.3 有限元分析过程 |
| 4.3.1 齿轮接触检查 |
| 4.3.2 定义ANSYS模型的各项参数 |
| 4.3.3 网格的划分 |
| 4.3.4 有限元计算结果 |
| 4.4 有限元计算与 ADAMS 仿真对比 |
| 4.4.1 轮齿应变值与嵌入深度对比 |
| 4.4.2 轮齿齿面接触应力值对比 |
| 4.4.3 轮齿齿根弯曲应力值对比 |
| 4.4.4 对比工作的总结 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）机车齿轮传动系统热-弹耦合仿真及修形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 温度对机车齿轮传动的影响 |
| 1.2.2 热-弹耦合对机车齿轮传动的影响 |
| 1.2.3 齿轮修形的研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 热-弹耦合及有限元分析理论 |
| 2.1 热分析理论基础 |
| 2.1.1 传热学基础理论 |
| 2.1.2 瞬态和稳态热分析 |
| 2.2 齿轮有限元接触分析基础理论 |
| 2.2.1 赫兹接触基础理论 |
| 2.2.2 齿轮副接触有限元分析 |
| 2.2.3 热-弹耦合接触有限元法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 机车齿轮稳态温度场有限元分析 |
| 3.1 齿轮几何建模和软件简介 |
| 3.1.1 齿轮几何建模 |
| 3.1.2 软件ANSYS Workbench简介 |
| 3.2 齿轮热分析边界条件 |
| 3.3 齿轮对流换热系数计算 |
| 3.4 齿轮导热系数的计算 |
| 3.5 齿轮摩擦热的计算 |
| 3.5.1 齿面啮合平均相对滑动速度计算 |
| 3.5.2 齿面平均接触应力 |
| 3.5.3 齿侧间隙与摩擦系数 |
| 3.5.4 齿面平均生热量 |
| 3.6 齿轮本体温度场仿真分析 |
| 3.6.1 单齿啮合面划分 |
| 3.6.2 单齿温度场网格划分与加载 |
| 3.6.3 单齿温度场仿真分析 |
| 3.6.4 单齿本体温度热变形仿真分析 |
| 3.7 重要参数对本体温度场分布的影响 |
| 3.7.1 电机转速对齿轮本体温度影响 |
| 3.7.2 润滑油温对齿轮本体温度影响 |
| 3.8 齿轮胶合判定 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 机车齿轮动态接触及热-弹耦合分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元前处理 |
| 4.2.1 模型简化 |
| 4.2.2 有限元网格划分 |
| 4.3 有限元分析过程设置 |
| 4.3.1 轮齿接触设置 |
| 4.3.2 边界条件及加载 |
| 4.4 瞬态结构接触仿真求解与分析后处理 |
| 4.4.1 动态接触应力分析 |
| 4.4.2 动态接触应变分析 |
| 4.5 重要参数对齿轮瞬态接触的影响 |
| 4.6 齿轮热-弹耦合瞬态接触分析 |
| 4.6.1 耦合方法的选择 |
| 4.6.2 四齿本体温度场仿真分析 |
| 4.6.3 热-弹耦合瞬态仿真分析 |
| 4.6.4 齿轮接触应力、应变对比分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 机车齿轮的齿廓修形研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 渐开线齿轮齿廓修形原理 |
| 5.3 齿廓修形方法 |
| 5.3.1 最大修形量 |
| 5.3.2 修形的长度 |
| 5.3.3 修形曲线 |
| 5.4 渐开线齿廓修形实例 |
| 5.4.1 修形曲线方程 |
| 5.4.2 齿轮修形参数化建模 |
| 5.4.3 修形齿轮副热-弹耦合有限元分析 |
| 5.4.4 齿廓修形与未修形耦合结果对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
四、齿面摩擦力对齿轮接触应力的影响（论文参考文献）
- [1]螺旋锥齿轮弹流润滑及动力学特性研究[D]. 孙晓宇. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]高速列车传动齿轮动态接触特性及接触疲劳机理分析[D]. 王丹红. 华东交通大学, 2021(01)
- [3]考虑轴线平行度误差的齿面磨损仿真及其对摩擦性能的影响[D]. 施延栋. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]双渐开线齿轮动力学特性分析及实验研究[D]. 江峰. 青岛科技大学, 2021
- [5]仿生齿轮齿廓设计方法及动力学特性研究[D]. 石丽娟. 天津工业大学, 2021
- [6]直齿圆柱齿轮副安全域与安全特性研究[D]. 李正发. 天津工业大学, 2021(01)
- [7]风电机组齿轮传动系统热弹耦合及振动响应研究[D]. 赵昕. 沈阳工业大学, 2020
- [8]基于点蚀失效数滚机床齿轮箱齿轮接触疲劳寿命估算及可靠性研究[D]. 罗棚. 江西理工大学, 2020(01)
- [9]斜齿轮动态接触理论及仿真研究[D]. 范舒阳. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [10]机车齿轮传动系统热-弹耦合仿真及修形研究[D]. 任敏强. 西南交通大学, 2020(07)