固体润滑涂层下齿轮副应力分布的有限元研究

本文标题"齿轮副表面固体润滑涂层性能研究"由徐建春、王家序等人合作完成，他们主要关注的是通过应用有限元方法来深入探究固体润滑涂层在齿轮副系统中的性能表现。论文的核心研究内容是基于赫兹接触理论，将齿轮副的啮合过程转换成圆柱与平面接触的平面应变模型，这样能够模拟在实际接触区域施加的椭圆形压力分布。利用ABAQUS软件进行数值计算，作者分析了在不同涂层厚度和弹性模量条件下，系统内部应力的分布特征，特别是剪应力的分布及其随参数变化的趋势。 研究发现，当涂层厚度较小时，最大剪应力主要集中在基体材料中，距离接触面较远，涂层内部的剪应力相对较低。然而，整体上系统的最大剪应力和等效应力值较大，但随着涂层厚度的增加，这种变化趋势较为平缓。值得注意的是，在结合面处，应力梯度显著，这是影响涂层性能和齿轮副寿命的关键因素。 通过提升涂层材料的弹性模量，论文作者试图寻找减少结合面应力梯度的方法，以优化系统的力学性能。这表明在设计固体润滑涂层时，涂层的材料选择和参数控制对齿轮副的性能优化至关重要。此外，该研究对于理解和优化齿轮传动系统的摩擦磨损行为，提高其可靠性和耐久性具有重要的理论和实践意义。 文章的关键词包括“固体润滑涂层”、“有限元分析”和“剪应力”，这些词汇突出了研究的核心技术路径和关注点。中图分类号TH13215进一步明确了本研究属于机械工程中的摩擦学与润滑技术范畴。 这篇论文提供了关于如何通过固体润滑涂层改善齿轮副在高载荷和高精度应用中性能的深入见解，对于从事机电传动系统、机械摩擦学和可靠性设计领域的科研人员具有很高的参考价值。