為探究齒輪振動(dòng)時(shí)油膜的動(dòng)態(tài)特性,考慮齒輪時(shí)變嚙合剛度的激勵(lì)作用,基于動(dòng)力學(xué)理論,建立齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,分析齒輪系統(tǒng)的彈流潤滑特性;同時(shí),基于彈流潤滑數(shù)值解,建立油膜的剛度模型,進(jìn)行不同轉(zhuǎn)速下齒輪動(dòng)力學(xué)與油膜潤滑的耦合研究。研究表明:基于動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行彈流潤滑的求解時(shí),油膜厚度表現(xiàn)出一定的動(dòng)態(tài)特性,且不同齒輪轉(zhuǎn)速下的振幅和振動(dòng)頻率不同;隨著齒輪轉(zhuǎn)速的增大,油膜的剛度減小,對于高速重載的齒輪系統(tǒng),油膜潤滑對其振動(dòng)特性有較大的影響,應(yīng)當(dāng)將齒輪振動(dòng)與油膜潤滑視為整體進(jìn)行研究。 

【文章來源】：潤滑與密封. 2020年08期 第78-83頁 北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

漸開線直齒輪傳動(dòng)模型

考慮齒輪時(shí)變嚙合剛度的影響,建立齒輪動(dòng)力學(xué)模型,該模型僅考慮直齒圓柱齒輪的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。如圖2所示,其中y軸沿嚙合線方向。圖中Ip和Ig、θp和θg、Tp和Tg分別表示主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、扭轉(zhuǎn)角位移和轉(zhuǎn)矩;km和cm分別表示嚙合剛度和嚙合阻尼。齒輪傳動(dòng)過程中,從動(dòng)輪的線速度常落后于主動(dòng)輪的線速度,即存在傳遞誤差。齒輪的制造誤差和幾何誤差是靜態(tài)傳遞誤差產(chǎn)生的根源,而剛度、載荷和溫度的變化則使齒輪在傳動(dòng)過程中產(chǎn)生動(dòng)態(tài)傳遞誤差。如圖2所示,et 為靜態(tài)傳遞誤差。

在進(jìn)行振動(dòng)與潤滑的耦合求解之前,首先進(jìn)行不同轉(zhuǎn)速下油膜剛度的求解,探究節(jié)點(diǎn)處油膜剛度隨齒輪轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律,結(jié)果如圖3所示。圖中kave 和 kglo分別表示基于平均膜厚法和全局法計(jì)算的油膜剛度[16]。當(dāng)載荷一定時(shí),隨著轉(zhuǎn)速的提高,油膜厚度增大,潤滑劑分子間距離增大,分子間斥力減小,油膜易被壓縮,因而油膜剛度減小。齒輪的振動(dòng)影響油膜的潤滑狀態(tài),同時(shí)油膜的潤滑對齒輪系統(tǒng)的振動(dòng)也產(chǎn)生一定的影響。油膜的剛度是齒輪動(dòng)力學(xué)與潤滑連通的“橋梁”。進(jìn)行振動(dòng)與潤滑的耦合求解時(shí),給定載荷F=120 kN/m,分別取主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1為1 000、2 000、2 700 r/min。

【參考文獻(xiàn)】：
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