空间固体润滑小模数齿轮传动承载能力试验研究

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1、硕士学位论文空间固体润滑小模数齿轮传动承载能力试验研究ExperimentalStudyontheBearingCapacityoftheSmallModulusGearTransmissionwithSolidLubricationinSpace原祖浩哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：TH117.2学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工程硕士学位论文空间固体润滑小模数齿轮传动承载能力试验研究硕士研究生：原祖浩导师：张锋教授申请学位：全日制工程硕士学科：机械工程所在单位：机电工程学院答

2、辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TH117.2U.D.C:621DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringExperimentalStudyontheBearingCapacityoftheSmallModulusGearTransmissionwithSolidLubricationinSpaceCandidate：YuanZuhaoSupervisor：Prof.ZhangFengAcademicDegreeApp

3、liedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalEngineeringAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：2rd,July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学硕士学位论文摘要作为一种重要且被广泛使用的传动机构，齿轮在空间探测装置上具有重要的应用价值。随着空间探测任务的不断推进和拓展，人们

4、对于空间中工作的齿轮性能要求进一步提高，轻质、高转速、小模数等对空间齿轮工作性能的要求逐渐进入科研人员的视野。本文即针对模数在1mm或以下，齿面采用固体膜进行润滑处理的空间用小模数齿轮的承载能力展开理论分析与试验研究。为进一步拓展小模数齿轮的地外空间应用做好准备。本文的工作主要可以划分为以下三个方面。首先，本文从小模数齿轮的传动特点入手，根据课题提出的技术要求，进行了小模数齿轮承载能力试验平台的结构设计并进行了加工制造；对试验平台所需的动力、负载以及传感器系统进行了选型和系统搭建；基于LabVIEW编制了数据采

5、集程序；并对试验平台展开有限元模态分析，对其动力学性能进行了检验。其次，基于勃洛克(Blok)闪温理论对齿轮传动过程中齿面闪现温度变化展开了分析；应用热网络法，对试验平台在一定工况条件下的稳态温度场分布展开研究；并在以上工作的基础上，分析了齿轮由于温升变形可能对齿轮承载能力造成的影响，并提出改进措施。最后，在以上工作的基础上，对齿轮的承载能力展开试验研究。通过对齿轮运动、力学过程的分解并结合上文的温度分析选用合适的固体润滑工艺方法和齿轮几何参数、材料参数；针对不同工况状态的齿轮承载能力展开研究并对失效的齿轮进行

6、失效分析，得出进一步提高其承载能力的思路方法。关键词：小模数齿轮；固体润滑齿轮；齿轮承载能力；齿轮温度分析-I-哈尔滨工业大学硕士学位论文AbstractAsanimportanttransmissionmechanism,gearshaveimportantapplicationvalueinspaceflightanddetectiondevice..Withthespaceprobemissionscontinuetopromoteandexpand,peopleforworkinginthespaceo

7、fgearperformancerequirementstofurtherimprove,lightweight,highspeed,smallmodulusandtheperformanceofspacegeargraduallyintothevisionofscientificresearchpersonnel.Inthispaper,theloadcarryingcapacityofthesmallmodulusgearsisanalyzedandexperimentallystudiedinthespa

8、ceofthefilmbyusingthesolidfilmatthe1mmorthefollowing..Tolaythefoundationfortheapplicationofouterspacetofurtherexpandthesmallmodulusgear.Thispapercanbedividedintothefollowingthreeaspects.First,th