考虑热影响的渐开线齿轮非稳态混合润滑研究

发布时间：2020-04-19 08:00

【摘要】：在工程实际中,由于温升、冲击载荷、表面粗糙度等因素的存在,绝大多数的油脂润滑机械零件,如齿轮,滚动轴承,凸轮等靠中心接触传递力或运动,通常是在混合润滑区中工作的。本文研究了渐开线直齿和斜齿圆柱齿轮的时变混合润滑问题,有利于理解接触的机理,预测润滑特性,以及改善零件寿命、性能及可靠性,开展对混合润滑模型的研究。 首先根据直齿圆柱齿轮的几何关系和运动传动关系,为了研究混合润滑问题,在Reynolds方程中加入了流量因子,建立了渐开线直齿圆柱齿轮线接触的等温时变混合润滑模型。应用多重网格技术,综合考虑齿轮啮合点的曲率半径变化、卷吸速度变化、单双齿引起的载荷变化以及粗糙度的影响,对齿轮的一对轮齿从啮入到啮出的全过程进行了研究,得到了直齿轮时变混合润滑的完全数值解。然后考虑了油膜温升对油膜压力、润滑油密度和粘度的影响,通过能量方程和润滑基本方程的求解,得到了直齿圆柱齿轮的热混合润滑问题的完全数值解。 其次分析了渐开线斜齿圆柱齿轮的几何参数、特点,推导出将斜齿轮任一啮合瞬时的几何参数转化为两个反向圆台的几何参数的计算公式。建立了渐开线斜齿圆柱齿轮的等温时变混合润滑模型。研究了斜齿轮的一对轮齿不同啮合瞬时等温润滑问题。利用齿面接触线域与齿轮啮合线域的一一对应关系,分析了各瞬时的油膜压力和厚度的时变特点,并进一步分析了啮合线上油膜压力和厚度的时变特点。最后计算并分析了斜齿轮不同瞬时的热混合润滑问题。与等温解对比,分析了加入温度影响后油膜压力、厚度及油膜温度的变化趋势。
【图文】：

图3一4不同啮合点的温度图Fig.3一 4TemPeral旧 redistributionatdiffereniengagingPoinis改变齿轮参数，其传动比分别为i=2和1=4，其他参数不变。图3一5是传动比为2和传动比为4的齿轮的摩擦系数、膜厚、压力、温度对比。由于传动比i=2时综合曲率半径相对于节点是大体对称的，而且无量纲速度为常数，所以中心压力沿啮合线的变化对节点也是基本对称的;中心膜厚和最小膜厚比传动比i=4情况下的数值要小很多;再看摩擦系数沿啮合线的变化曲线，在节点处只有纯滚动，所以摩擦系数急剧的下降，而远离节点处，摩擦系数由于油膜温升而使润滑油粘度降低，引起摩擦系数降低，所以摩擦系数变化趋势是从啮入点到节点是慢慢增大的，从节点到啮出点是慢慢减小的，，并且在单双齿啮合初始时刻，由于载荷的突变摩擦系数也发生了突变，所以传动比i=2情况下的摩擦系数要小于传动比间的情况。

传动比为2时不同啮合点的油膜温度图
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH117.2

【引证文献】

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1 李超;表面微点蚀及表面磨损对渐开线直齿轮热弹流润滑的影响研究[D];青岛理工大学;2011年

本文编号：2633118