建立斜齒輪的乏油熱彈流潤滑模型,并討論供油量、轉(zhuǎn)速和齒面粗糙度對(duì)潤滑性能的影響。結(jié)果表明:乏油工況下增大入口區(qū)供油量,潤滑區(qū)的膜厚增大而摩擦因數(shù)、溫升和次表面應(yīng)力幅值降低;隨著供油量增大,乏油潤滑特性逐步趨于全膜潤滑狀態(tài)下特性;隨著轉(zhuǎn)速升高,潤滑膜厚增大但幅度有限,相應(yīng)溫度場(chǎng)增大和次表面應(yīng)力場(chǎng)增大;齒面粗糙度會(huì)使油膜壓力出現(xiàn)劇烈的波動(dòng),在油膜壓力峰位置的次表面會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中。 

【文章來源】：潤滑與密封. 2021,46(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

斜齒輪接觸幾何模型[17]

表1 斜齒輪、潤滑油基本參數(shù)及工況Table 1 The parameters of helical gear pair, lubricant and working condition 參數(shù) 數(shù)值 齒數(shù)z1/z2 50/75 法向模數(shù)mn/mm 2.5 螺旋角β/(°) 25 齒寬B/mm 20 等效彈性模量E′/GPa 227 輸入扭矩Tin/(N·m) 400 輸入轉(zhuǎn)速n/(r·min-1) 1 500 環(huán)境黏度η0/(Pa·s) 0.065 潤滑油密度ρ0/(kg·m-3) 870 齒輪材料密度ρ1,2/(kg·m-3) 7 850 潤滑油比熱容cf/(J·kg-1·K-1) 2 000 齒輪材料比熱容c1,2f/(J·kg-1·K-1) 470 潤滑油導(dǎo)熱系數(shù)Kf/(W·m-1·K-1) 0.14 齒輪材料導(dǎo)熱系數(shù)K1,2/(W·m-1·K-1) 46 黏壓系數(shù)α/GPa-1 22 黏溫系數(shù)βT/K-1 0.014 3 環(huán)境溫度T0/K 373.15 流體特征剪切力τ0/MPa 53 結(jié)果與討論

圖3示出了入口區(qū)供油膜厚變化對(duì)斜齒輪潤滑性能的影響。由圖3(a)可知，隨著供油膜厚增大，最小膜厚增大并逐漸趨于全膜潤滑，對(duì)應(yīng)地選擇嚙合為A、B、C的膜厚隨供油膜厚變化如圖3(b)所示。圖3(c)所示為整個(gè)嚙合過程中齒面的摩擦因數(shù)隨著供油膜厚的變化曲線，說明隨著供油膜厚增大，摩擦因數(shù)減小并趨于穩(wěn)定，主要是因?yàn)楣┯土吭跍?zhǔn)充分供油和乏油狀態(tài)下油膜正壓力的變化很小，導(dǎo)致摩擦因數(shù)變化不大，并逐漸趨近于全膜潤滑摩擦因數(shù)。當(dāng)嚙合位置θ=0.426 rad時(shí)摩擦因數(shù)為0,這是因?yàn)楣?jié)點(diǎn)處于接觸線中點(diǎn)，兩齒面的相對(duì)滑動(dòng)速度為0。圖3(d)所示是整個(gè)嚙合過程中的平均摩擦因數(shù)μavg 隨著供油膜厚的變化曲線，說明平均摩擦因數(shù)先急劇減小后趨于穩(wěn)定并逐漸趨于全膜潤滑解。當(dāng)供油膜厚達(dá)到0.5 μm時(shí)平均摩擦因數(shù)不再變化，說明齒輪系統(tǒng)已達(dá)到充分供油狀態(tài)。圖4示出了供油膜厚變化對(duì)斜齒輪嚙合齒面及油膜中層溫度場(chǎng)的影響�？梢钥闯�，在節(jié)點(diǎn)位置處溫度最低，接近于環(huán)境溫度373.15 K;隨著供油量的增加，溫度減小且變化量很小，并逐漸趨于穩(wěn)定。圖4 不同供油膜厚斜齒輪溫度分布

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3375540