齿轮传动中的最小油膜厚度与润滑

在齿轮传动中,齿面间润滑油膜的存在及其厚度对防止齿面失效具有重要意义。通过分析推导,给出啮合齿面任意啮合点最小润滑油膜的计算方法及啮合间油膜厚度的变化规律,同时给出高速重载条件下油膜不被破坏的条件及润滑油的选择。     

齿轮的轮齿失效(续)

五、齿面胶合1.胶合现象及其产生的原因高速或重载的齿轮传动,齿面常发生胶合失效的现象。胶合了的工作齿面有肉眼可见的疖瘤、峰岗、刮痕或沟槽等,并且会使一个齿轮的齿面金属粘焊在与之啮合的齿面上,即所谓金属的转移;这时齿面的色泽有变化,在润滑油里还有金属颗粒。根据试验,低速重载齿     

齿轮失效形式及应对措施

<正>齿轮传动的失效主要是轮齿的失效,而轮齿的失效形式又多种多样,较为常见的是以下5种。1.轮齿折断轮齿折断有多种形式,在正常情况下,主要是齿根弯曲疲劳折断。(1)齿面啮合痕迹均匀,沿齿根处整齿断裂。其原因可能是严重超载,超过设     

低速重载齿轮胶合失效的分析

分析了低速重载齿轮胶合失效的主要影响因素,包括齿轮的设计参数、原材料选用及锻件质量、齿轮的加工精度、装配精度及与制造有关的因素、齿轮工作时的润滑情况等。提出了防止胶合失效的一些措施,即采用变位方法减小相啮合齿轮滑动率差值,严格控制齿轮毛坯材料合金元素的含量范围,并要求材料供应厂家提供钢材的炉前分析结果以便采取相应的热处理工艺、提高齿轮的齿形加工精度、降低齿面加工粗糙度值,根据具体工作环境条件选择合适的润滑油粘度和润滑方法等。实践证明这些措施能够在一定程度上有效防止低速重载齿轮的胶合失效,对于提高矿用机械传动齿轮的质量和可靠性、延长机械设备使用寿命具有非常重要的意义。     

变速变扭高承载齿轮传动胶合失效边界研究

面向工程机械、航空航天、轨道交通、电动汽车等驱动装置变速变扭的服役特性,阐述了齿轮传动热胶合失效的损伤机理,构建了热胶合影响多因素耦合的关联关系,分析了常用设计元素传递转矩、齿轮转速、油液黏度以及润滑油温变化对齿面接触温度的影响,形成了与提高热胶合承载能力相应的设计思路;同时,针对18CrNiMo7-6渗碳淬火+ISO-VG 220润滑油组合传动齿轮开展了系列试验测试,明确了齿面接触温度与润滑油膜厚度在热胶合分析中的作用权重。所测定的热胶合失效边界温度,可为变速变扭齿轮传动工程设计热胶合承载能力的精确评估提供数据基础。     

齿轮啮合沿齿面油膜厚度的分布

总结了齿轮啮合时油膜厚度分析计算的方法,并对一般机械工业中重合度ε＞1,即存在两齿啮合的普遍情况的油膜厚度进行了分析计算,得到了齿轮传动沿啮合线的油膜压力、油膜形状,为齿轮传动的失效分析和摩擦学设计提供分析计算基础.     

球磨机齿轮轮齿失效原因分析及应对措施

根据现场工作环境和齿轮的磨损情况,分析MQY3685球磨机大小齿轮的失效形式,找出导致齿轮失效的原因。结果表明,齿轮失效的原因主要有：齿轮罩密封不严,杂质、浆液进入齿轮罩导致磨损严重;润滑状况不佳,导致无法在齿轮啮合处形成保护油膜;轴齿轮齿面硬度不够,导致齿面产生塑性变形。针对存在的问题,文章提出了合理的改进措施。     

高速重载斜齿圆柱齿轮传动的参数对性能的影响研究

基于刀具进行齿轮参数选取的传统设计方法,对于高速重载齿轮传动很难满足振动冲击小、质量轻等性能要求。基于齿轮传动的性能要求,建立了高速重载齿轮传动的参数直接设计方法。采用动载系数、最大接触应力和滑移率描述齿轮传动的性能指标,考察齿顶高系数、压力角、螺旋角、齿数比以及变位系数对齿轮性能的影响,为进行齿轮直接设计方法和参数优化奠定了理论基础。结果表明,增大齿顶高系数和螺旋角、减小压力角可以减小动载系数使得齿轮传动中的噪声和冲击减少;增大齿顶高系数、压力角和螺旋角可以减小齿面接触应力;减小齿数比可以减小滑移率;减小齿面接触应力和滑动率并在等滑移率曲线上选取变位系数能够避免齿面胶合和传动失效。     

谐波齿轮传动轮齿润滑研究

本文通过研究谐波齿轮传动柔轮和刚轮在啮合过程中的啮合状态、齿面速度和齿间载荷分布规律,分析计算了轮齿间油膜厚度和润滑状态。结果表明,对于动力传递用谐波齿轮传动减速器,其齿轮能形成正确渐开线啮合的范围很小,在啮合过程的大部分时间内是处于尖点啮合状态。在正确啮合区内有可能形成弹流油膜,但膜厚比一般小于3;在尖点啮合区内则几乎不存在流体润滑或弹流润滑效应。因此,谐波齿轮传动中轮齿的润滑状态主要为边界润滑或混合润滑。台架试验如铁谱分析结果也表明,轮齿润滑确实为边界润滑或混合润滑。     

低速重载开式齿轮齿条传动润滑状态分析

采用三峡升船机齿条性能评定试验装置,研究低速重载、频繁换向条件下开式齿轮齿条的润滑状态。对开式齿轮齿条油膜厚度计算模型中润滑油的压黏系数进行修正以适用高黏度润滑油,利用油膜厚度准则对开式齿轮齿条的润滑状态进行分析。结果表明,采用油膜厚度准则能相对准确地判断低速重载开式齿轮齿条传动的润滑状态;转速、载荷对润滑状态有很大的影响,齿轮齿条换向时,润滑状况相对恶劣,易磨损、胶合,应尽量减小载荷和齿面粗糙度,增大润滑油黏度。     

齿轮传动的失效形式分析

根据齿轮传动的工作特点,齿轮传动的失效主要在轮齿部分。轮齿的失效主要包括齿体和齿面两方面,常见的失效形式主要有:齿体折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面塑性变形和齿面胶合等。     

内啮合齿轮传动系统的热弹流润滑特性分析

为探究内啮合齿轮传动的热弹流润滑特性,考虑多种齿轮传动类型及不同变位系数和的影响,建立了内啮合齿轮传动的热弹流润滑模型,分析了内啮合齿轮系统的热弹流润滑特性。结果表明,与其他齿轮传动类型相比,对于采取变位的内啮合齿轮传动系统,当实现正传动时,其润滑效果最佳,在啮合轮齿间可以形成较厚的润滑油膜,摩擦因数和油膜的最高温升最小,热胶合承载能力最强;当实现正传动时,适当增加内齿轮与行星齿轮的变位系数之和,可以进一步改善内啮合齿轮齿面的润滑特性,但同时降低了油膜刚度。     

齿轮变位及修形对齿面接触温度的影响研究

研究了齿轮传动齿面温度计算方法,基于热冲击模型和赫兹接触理论,推导了齿面瞬时接触温度的计算公式,探讨了齿轮本体温度及闪现温度的计算问题,分析了齿轮变位系数和轮齿修形对齿面瞬时接触温度的影响,揭示了齿轮闪温沿啮合线的分布规律,研究结果表明:适当地选择齿轮变位系数和修形参数可以显著地提高齿轮传动系统的抗胶合性能,避免胶合失效发生。     

谐波齿轮传动齿面润滑计算的研究

本文将摩擦学理论应用到谐波齿轮传动中,针对谐波齿轮传动的啮合原理、运动关系、载荷分布、柔轮及轮齿受载后产生弹性变形等特点,建立了可行的齿面最小油膜厚度计算公式,为谐波齿轮传动齿面润滑状态的分析奠定了基础。     

冷却塔风机齿轮失效的弹性流体润滑分析

针对大型冷却塔风机的减速器齿轮失效情况,在校核了圆柱和圆锥齿轮的设计强度的基础上,应用弹性流体润滑的理论,根据可压缩流Reynolds方程所建立的膜厚公式,计算出齿面润滑油膜厚度,并据此研究了工作中的齿轮润滑状况和齿面损伤机理,确定齿轮过早失效的主要原因不是由于齿轮的设计强度不足,而主要是无法在齿面间形成有效油膜,齿轮工作中两齿面有直接接触现象造成,分析出失效的原因是齿轮的润滑不良。并提出相应的解决办法和改进建议,可作为齿轮传动设计和故障分析的参考依据。     

点线啮合齿轮冷胶合计算研究

根据弹性流体动力润滑理论,运用道森和希金森公式计算点线啮合齿轮各啮合点最小油膜厚度及膜厚比以估计齿面间的润滑状态,判别是否产生冷胶合.推导啮合点的综合曲率半径计算公式,确定啮合点单位齿宽法向载荷.根据点线啮合齿轮实际发生冷胶合的位置,确定了最小油膜厚度计算点,并根据大量实际计算提出修正后的最小油膜厚度计算公式.     

高变位齿轮的修形研究

针对海洋钻井平台减速器高变位齿轮在低速重载工况中存在啮合冲击大、齿面容易胶合、传动噪音大的问题,选取了减速箱高速级一对齿轮副进行了分析建模,通过改变齿形参数对齿轮在抗胶合安全系数、轮齿啮合质量和传递误差进行了研究,提高了齿轮的传动质量,采用合理的修形参数和修形方法对齿轮各方面参数进行了研究和测试,最后对修形前、后齿轮强度等参数进行了对比分析。研究结果表明,通过合理的修形设计,能够改善齿轮啮合质量,提高齿轮的抗胶合能力,降低齿轮传动误差和噪声,这对低速重载齿轮修形在实际工程上的应用提供了参考依据。     

基于KISSsoft的齿轮修形优化设计

以风电齿轮箱高速级齿轮传动为研究对象,利用KISSsoft软件进行齿轮修形优化设计。通过对比高速级齿轮原有单一目标齿轮修形设计及多目标修形优化两种状态下的计算结果,得出以提高齿面接触、齿根弯曲强度和齿面抗胶合能力,减小传递误差及改善齿面载荷分布的多目标修形设计可以有效地提高齿轮强度,改善啮合质量,降低齿轮传动振动和噪声。     

一种考虑物性参数温变影响的齿轮传动温升计算方法

高速重载齿轮啮合传动因摩擦生热导致温升,齿轮从而产生热膨胀引起啮合误差,使得振动、噪声增大,胶合失效加剧。因此,对齿轮传动进行温升计算与影响因素分析具有重要意义。温升导致齿轮热物性参数变化,影响温度场,若忽略这种影响,将产生误差。基于渐开线直齿轮,根据齿轮啮合理论和摩擦传热原理,对齿轮传动中瞬时摩擦热流量和对流换热系数进行求解。利用CALPHAD法得出不同温度下的物性参数,基于ANSYS热固耦合法,利用APDL编写变物性参数程序,对齿轮传动温升进行计算,得出齿轮传动中温度场变化情况。编写参数化求解程序,分析齿宽和转矩对啮合传动温升的影响。该研究为分析温升对齿轮失效影响机理奠定重要基础,具有一定的指导意义。     

齿轮的磨损形式和润滑油

就齿轮运转中的特点及润滑机理 ,以及润滑油在齿面磨损、腐蚀磨损、胶合等几种典型的失效中的影响进行了讨论。