Print

塑料齿轮松驰时间研究

论文摘要

上世纪50年代开始,工程塑料被越来越多地用于制造齿轮。与金属齿轮相比,塑料齿轮具有重量轻、噪音小、良好的绝缘性、无须润滑和价格便宜等优点,并且可以节约金属材料。但工程塑料是具有粘弹性的高分子材料,材料学中用弛豫时间来描述这种粘弹性材料机械行为对时间的依赖性,在设计塑料齿轮时需要考虑粘弹性对材料机械行为的影响。但目前还缺少一种通用的塑料齿轮设计方法,即从研究塑料齿轮的松弛时间着手建立两个塑料齿轮动态啮合的模型,因此本文的塑料齿轮松弛时间分析对建立这一模型具有较高的价值。本文所研究的塑料齿轮为尼龙6.6(PA66)齿轮,论文通过分析比较可用于模拟塑料机械行为的多个数学模型,确定广义开尔文模型作为开发分析PA66试样形变计算程序的数学模型。分析形变计算结果,确立了松弛标准,基于松弛标准计算了在不同应力载荷、不同作用时间、不同温度下PA66试样的松弛时间,并分析了上述各因素对松弛时间的影响。通过静态实验,论文得到了PA66保持线性机械行为的边界条件,进一步分析动态实验结果,得到了湿度对塑料齿轮松弛时间的影响。最后论文应用实验设计方法分析在不同条件下的松弛时间,得到了计算不同应力载荷、不同作用时间以及不同温度下的松弛时间的数学表达式,为塑料齿轮设计方法提供了分析依据。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.2 塑料齿轮的国内外应用现状
  • 1.3 塑料齿轮设计方法的国内外研究现状
  • 1.4 本文的主要研究工作
  • 2 PA66数学模型和计算程序的研究
  • 2.1 数学模型的研究
  • 2.1.1 二元件模型
  • 2.1.2 多元件模型
  • 2.1.3 广义麦克斯韦尔模型和广义开尔文模型
  • 2.1.4 Biparabolic模型
  • 2.2 计算程序的开发与完善
  • 2.2.1 PA66形变计算程序的完善
  • 2.2.2 PA66松弛时间计算程序的开发
  • 2.2.3 PA66参数计算程序的完善
  • 2.3 本章小结
  • 3 PA66的静动态实验
  • 3.1 静态实验
  • 3.1.1 蠕变实验的方案和内容
  • 3.1.2 蠕变实验台的构成
  • 3.2 动态实验
  • 3.2.1 时间-温度等价叠加原理
  • 3.2.2 非谐振动态实验的研究
  • 3.3 实验结果分析
  • 3.3.1 蠕变实验结果分析
  • 3.3.2 非谐振动态结果数据分析
  • 3.4 本章小结
  • 4 PA66的形变计算结果及其分析
  • 4.1 PA66试样的形变计算结果
  • 4.2 基于形变计算结果建立的松弛标准
  • 4.3 基于松弛标准计算的松弛时间
  • 4.4 PA66齿轮可用于松弛的时间
  • 4.5 松弛时间计算结果的分析
  • 4.5.1 实验设计方法中松弛时间影响因素的选择
  • 4.5.2 松弛时间的分析结果
  • 4.6 本章小结
  • 5 总结与展望
  • 5.1 全文总结
  • 5.2 研究展望
  • 参考文献
  • 附录 A
  • 附录 B
  • 附录 C
  • 作者简历
  • 学位论文数据集

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/e7f53b44eee76d8f7ce1dbb8.html