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真空脂润滑传动系统中典型活动件温场分析

刘永进

   空间技术的发展为推动人类经济发展和社会进步发挥了巨大作用。活动件脂润滑的应用和真空环境散热不良的特点使得真空脂润滑传动系统中典型活动件的温场分析具有极其重要的意义。本文以真空环境中脂润滑条件下的齿轮-轴承系统为例,分析了真空脂润滑传动系统中典型活动件的温场。 本文首先分析了脂润滑齿轮和轴承摩擦热的影响因素,研究了润滑脂工作温度对产热量的影响,以及脂润滑齿轮混合润滑状态对产热量的影响。其次,根据真空中脂润滑条件下的散热特点,建立了齿轮-轴承系统的温场分析模型,用热网络法从系统角度对齿轮-轴承系统各关键节点的温度进行了分析。将温升对摩擦产热的反作用考虑进温场分析过程,分析了载荷、转速和环境温度对系统温场的影响。然后,以摩擦加速寿命试验有效性准则和脂润滑条件下润滑状态定量描述理论为基础,分析了温度等对摩擦加速寿命试验有效性的影响,并结合齿轮和轴承的温度分析结果,研究保证试验有效性的方法。最后,通过有限元法对齿轮和轴承的局部热网络简化模型的合理性进行了验证,并对齿轮和轴承温场进行了更细致的分析。 结果表明:对于特定的真空脂润滑齿轮-轴承系统,摩擦热量只与系统的载荷、转速和润滑脂工作温度有关;随着弹流润滑在混合润滑中所占比例的减小,脂润滑齿轮摩擦热量增大;温度升高将使齿轮摩擦热增加而使轴承摩擦热减少;热网络法更能体现真空中系统结构传热能力对温升的影响,而有限元法则更细致精确的分析出零件内部的温度分布,两者结合使真空脂润滑活动件的温场分析更合理,结果更准确;增大负载和转速都会使齿轮和轴承温度上升,齿轮温度上升的幅度要比轴承的大,且随着负载增大齿轮和轴承温度上升越来越快,而随着转速增大齿轮和轴承温度上升速度略微减慢;环境温度对系统温场起温度基准的作用;对以磨损或润滑膜破裂为寿命终了的脂润滑摩擦寿命试验,综合温度、载荷和转速的影响以保证加速寿命试验有效性的方法是可行的。……   
[关键词]:温场;活动件;真空;脂润滑;寿命试验
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:哈尔滨工业大学2008年