论文部分内容阅读
滚珠式三叉杆万向联轴器具有缓冲减振性好,制作成本低,加工和安装方便,承载大,运行可靠等优点。但此种联轴器滚珠与三柱槽壳的接触处作用力大且相对运动频繁,会产生严重的摩擦磨损。为改善滚珠式三叉杆万向联轴器的摩擦磨损,本文对滚珠式三叉杆万向联轴器的滑块组件进行运动学、动力学特性探究,并在此基础上对其润滑特性进行分析。主要研究内容如下:滚珠式三叉杆万向联轴器滑块组件部分的运动学与动力学特性分析。首先,对联轴器简化几何模型建立运动分析坐标系,运用方向余弦矩阵对滚珠式三叉杆万向联轴器的运动特性进行分析,得到联轴器运行过程中滑块组件的位置及速度变化,并探究不同工况参数对滑块速度的影响;其次,在运动学研究的基础上对三叉杆、三柱槽壳与滑块组件接触处进行受力分析,探究了滑块组件处各力在联轴器运行过程中的变化情况,并分析了不同工况参数对接触点处各力的影响。建立等温点接触弹流润滑模型并探究不同参数对润滑特性的影响。以点接触几何模型为基础,建立等温牛顿流体条件下简化几何模型的润滑分析方程,采用多重网格法的原理进行计算。运用Fortran语言对数值算法进行编程,获得稳定的完全数值解,并得出油膜厚度分布和压力分布的计算结果。最后,利用Origin绘图软件对计算结果进行处理,获得了等温点接触弹流润滑膜厚和压力分布的三维图。并分别探究了不同曲率半径、卷吸速度、粘度、载荷对油膜厚度和压力分布的影响。并通过基于光干涉技术的弹流润滑油膜测量仪进行实验,以验证本部分计算结果的正确性。等温牛顿流体下滚珠式三叉杆万向联轴器的弹流润滑特性以及不同参数对其润滑特性的影响。首先,建立滚珠与滑块槽的弹流润滑模型,并结合联轴器滚珠与滑块槽的运动学与动力学特性,针对相互作用力最大且相对速度最快的1/4周期处进行弹流润滑特性研究。计算过程中,采用多重网格法求解Reynolds方程,采用多重网格积分法求解固体表面变形,通过Fortran语言对数值算法进行编程,得出油膜厚度分布和压力分布的计算结果。分析了在等温牛顿流体条件下,不同输入频率、三柱槽壳半径、轴交角、输入转矩、滚珠半径、润滑油粘度以及弹性模量对滚珠式三叉杆万向联轴器润滑特性的影响。热效应对滚珠式三叉杆万向联轴器润滑特性的影响。联轴器弹流润滑特性研究中的等温假设只是基于理想条件下的一种假设,仅仅适用于低速、轻载或散热优良等温度变化较小的场合。而当联轴器在高速、重载以及散热不良的工作场合下时,热效应对联轴器的影响是不能忽略的。因此,有必要对热效应下联轴器的润滑特性进行分析。对等温条件下的润滑分析控制方程进行改造,以获得考虑热效应时的润滑分析控制方程。通过Fortran语言对数值算法进行编程,获得润滑油膜膜厚、压力和温度的完全数值解,并对相同工况下等温与热弹流的润滑油膜膜厚和压力进行对比,且进一步探究了不同输入频率、三柱槽壳半径、轴交角、输入转矩、滚珠半径、润滑油粘度以及弹性模量对滚珠式三叉杆万向联轴器润滑特性的影响。