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封闭功率齿轮传动试验研究

作　者: 许文科
导　师: 吴昌林
学　校: 华中科技大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 封闭功率齿轮传动传热 Fluent 仿真
分类号: TH132.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 85次
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内容摘要

齿轮传动作为一种在工业上广泛应用的传动部件,对其传动性能的研究将有助于提高系统的效率。为了研究齿轮装置传动的效率,需要知道齿轮传动装置各部分的功率损失。各部分的功率损失产生热。这些热量引起齿轮装置的温升。为了通过试验的方法来测量齿轮装置的温升,需要开发一台封闭功率齿轮传动试验台。本文研制了一台机械封闭功率传动试验台。本试验台主要由机械传动模块,测量模块,电气模块和控制模块等四模块组成。在机械传动模块中以砝码进行加载,用两特制半联轴器实现对功率的封闭。测量模块由温度传感器,转矩转速传感器和工控机等组成。在被试齿轮箱上布置了20个温度传感器用来测量其温升。转矩转速传感器用来测量系统的输入和输出的转矩与转速。测量模块中应用VC++6.0编写控制软件实现对变频电机的调速功能。齿轮箱的温升对于齿轮传动的性能有重大影响。影响齿轮箱温升的各种因素主要靠实验的方法来研究。这些因素有载荷,润滑油的粘度,转速,润滑方式等。本文在此试验台上进行了一系列的实验:研究了在空载条件下,VG15,VG32,VG68号润滑油分别在800r/min,600r/min, 400r/min,150r/min的温升变化。也研究了在负载条件下,此三种润滑油分别在上述四种转速下的温升情况。利用实验结果绘制达到温度平衡时齿轮箱的温度场分布图。借助于强大的计算流体与传热仿真软件Fluent对齿轮箱进行稳态传热仿真。首先用Pro/E建立齿轮箱的仿真模型,再用Gambit进行网格划分,最后在Fluent中进行求解计算和后处理。并与实验所的结果进行比较,基本相符。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-12
  1.1 课题的来源、目的和意义  8-9
  1.2 国内外封闭功率试验研究概况  9-10
  1.3 本论文研究的主要内容  10-11
  1.4 本章小结  11-12
2 封闭功率试验台总体方案设计  12-20
  2.1 封闭功率试验台的原理  12-14
  2.2 总体方案设计  14-17
  2.3 设计计算  17-19
  2.4 本章小结  19-20
3 测量及电气控制系统  20-28
  3.1 测控系统体系结构  20-23
  3.2 电气模块  23-25
  3.3 控制模块  25-27
  3.4 本章小结  27-28
4 系统实现与调试  28-34
  4.1 系统实现  28-30
  4.2 系统调试  30-33
  4.3 本章小结  33-34
5 齿轮装置温升实验研究  34-83
  5.1 齿轮传动功率损失  34-36
  5.2 实验目的  36
  5.3 实验条件  36-37
  5.4 实验步骤和结果  37-79
  5.5 数据的处理与分析  79-82
  5.6 本章小结  82-83
6 基于FLUENT 的齿轮箱传热仿真  83-96
  6.1 Fluent 简介  83-85
  6.2 模型的建立  85-88
  6.3 网格划分  88-92
  6.4 Fluent 计算设置  92-93
  6.5 求解计算  93-94
  6.6 数据分析  94-95
  6.7 本章小结  95-96
7 总结与展望  96-97
  7.1 全文总结  96
  7.2 展望  96-97
致谢  97-98
参考文献  98-101

封闭功率齿轮传动试验研究

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