齿面摩擦力的定量计算与齿轮传动摩擦过程模拟及优化

学科研究动态表明：齿轮传动摩擦过程与量化研究，是齿轮摩擦学主动设计与精确分析的核心问题，也是摩擦状态辨识与过程优化的关键技术。本课题以特定场合应用的齿轮系统为研究对象，将理论研究、系统建模、数值模拟与试验测试相结合，研究齿面摩擦力的定量计算和摩擦过程的模拟及优化方法。根据敏感性分析发现的齿面摩擦力与非啮合区力场的映射关系，提出齿面摩擦力的定量计算原理。试验提取敏感力场数据，耦合隔代映射遗传算法与多场有限元模拟技术，反求齿面摩擦力。通过工况分析构建运行状态参数序列，测出主参并建制有效荷载谱。对系统/模型加载模拟齿轮摩擦过程，计算齿面摩擦力，分析其变化规律及对传动性能的影响。提出基于啮合循环周期单元的齿轮摩擦过程及摩擦性态变演模型。分析模拟结果与状态参数的关联性，构建有约束多参数目标函数对摩擦过程进行优化。上述研究内容，对探索齿轮摩擦磨损机理、提高其设计制造水平等具有重要的学术价值和工程意义。