針對星形人字齒輪系統(tǒng),采用熱彈流潤滑理論和粗糙峰接觸計(jì)算方法獲得不同表面粗糙度下齒面各嚙合位置的油膜承載比例及摩擦因數(shù),結(jié)合齒面接觸載荷和滑移速度計(jì)算,分析齒面熱流密度分布狀態(tài);借助齒輪系統(tǒng)噴油潤滑流場仿真得出系統(tǒng)油液分布及齒輪表面?zhèn)鳠嵯禂?shù);基于流體動(dòng)力學(xué)仿真和混合彈流潤滑分析結(jié)果,建立齒輪系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)溫度場有限元模型,仿真研究各齒輪表面的溫度分布規(guī)律。結(jié)果表明:嚙合區(qū)中心油膜越厚油膜承載比例越高;綜合摩擦因數(shù)受幾何參數(shù)和載荷影響,內(nèi)、外嚙合齒輪副從節(jié)點(diǎn)處向齒頂齒根位置摩擦因數(shù)呈先增大后減小趨勢;太陽輪嚙合頻次高且散熱較慢,溫升高于其他齒輪,高溫區(qū)位于齒頂和齒根,隨粗糙度增大太陽輪溫度明顯升高。
【部分圖文】：

圖15 內(nèi)嚙合齒輪油膜承載比例變化由圖10、圖13～圖16可知,油膜承載比例和摩擦因數(shù)受粗糙度影響較大,隨粗糙度增加,油膜承載比例降低,齒面摩擦因數(shù)增大。粗糙度方均根值σs取0.4 μm時(shí)齒輪副各位置油膜承載比例均較高,接近全油膜潤滑,各嚙合位置油膜承載比例接近;粗糙度較大時(shí),油膜承載比例與膜厚密切相關(guān),油膜越厚則油膜承載比例越高。

針對星形人字齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行噴油潤滑設(shè)計(jì),建立含潤滑系統(tǒng)的實(shí)體模型如圖17所示。噴油潤滑設(shè)計(jì)中,在各對齒輪副嚙合位置設(shè)置噴油點(diǎn),噴油管共計(jì)10根,每根噴油管為人字齒輪兩側(cè)各設(shè)兩個(gè)噴孔。將箱體外壁簡化為圓柱面,齒輪、軸、軸承簡化為實(shí)心體,噴油方式為嚙入側(cè)噴油,噴孔直徑為1.2 mm,單噴孔流量為1 500 cm3/min。

在ANSA中劃分網(wǎng)格并導(dǎo)入FLUENT得到齒輪系統(tǒng)內(nèi)部流場仿真模型,流場網(wǎng)格如圖18所示,面網(wǎng)格數(shù)657 202,體網(wǎng)格數(shù)4 577 445。3.2 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計(jì)算
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