齿轮油应用知识讲座之一

１序齿轮机构是机械中最主要的一种传动机构。其传递功率范围大,传动效率高,可传递任意两轴之间的运动和动力。运动和动力的传递是在齿轮机构中每对啮合齿面的相互作用、相对运动中完成的,其间必然产生摩擦。为避免机件直接摩擦,需要润滑剂将工作面隔开,以保持齿轮机...     

双向圆弧齿轮传动

<正> 多年来,发明人在从事系列抽油机减速器设计和圆弧齿轮传动研究的基础上,研究设计了一种新颖的双向圆弧齿轮传动,即双重凸凹啮合圆柱齿轮传动。这种新颖的齿轮传动己获国家发明专利,其特征在于齿轮法截面内齿廊为双圆弧齿形,而在节圆展开后平面内齿线为圆弧齿线,可充分发挥齿高和齿长两个方向凸凹啮合的优越性;改善齿面结构,     

双圆弧齿轮传动的温度场和热变形分析

重载高速运转的双圆弧齿轮传动,由于摩擦生成热量很大,不仅影响到传动系统(齿轮箱)的整体温度场,而且其本身因齿面或滚动体接触处的高温导致过大热变形,引起附加热应力,严重影响双圆弧齿轮传动的性能、工作可靠性及其使用寿命。为此,结合齿轮传动的传热学、摩擦学及啮合原理,建立了齿轮箱三维热分析有限元模型,计算了不同对流换热系数条件下处于热平衡状态的齿轮箱本体温度和摩擦副零件热变形,分析了稳态温度场和热变形的变化规律。计算结果表明,对于三维几何体的计算对象,采用有限元法求解温度分布、热应力、热变形等问题,比较精确、方便,更接近实际工况。     

基于可靠性原理的海洋平台传动齿轮设计研究

针对海洋平台传动机构安全性要求高的特点,在常规设计方法的基础上,利用可靠性设计原理对其中最危险零件——传动齿轮进行可靠性设计;对常规设计和可靠性设计方法进行了对比研究,提出了常规设计方法存在的不足以及低速重载齿轮传动主要是齿面接触失效;指出可靠性设计方法对安全性要求高的零件或设备的设计是一个重要补充。     

钻井泵小齿轮轴的选材与加工

钻井泵小齿轮轴和大齿轮的制造质量,是决定钻井泵使用寿命的关键。选材和加工工艺将对小齿轮轴的质量有明显影响,因此会影响钻井泵将来的使用寿命。依据齿轮传动理论和现场使用、修理经验,从钻井泵失效的现象来进一步分析,认为小齿轮轴材料要选40CrNiMoA,热处理工艺应采用调质处理,使小齿轮的齿面硬度达到315～345HB,大齿轮齿面硬度达270～300HB,两者相差在30～50HB,从而可提高齿轮的传动效率和使用寿命。     

涂层高速钢滚刀在实体滚切泥浆泵的中硬齿面齿轮中的应用

为满足泥浆泵动力端齿轮传动副耐疲劳、抗点蚀及防断齿的要求,石油部部颁新标准中,要求采用中硬齿面齿轮。为此,我厂与清华大学、北京石油机械研究所等单位合作,应用TiN和TiC涂层滚刀对实体滚切中硬齿面齿轮进行了研究。结果表明,经涂层后的滚刀寿命可提高200～300％。在取得较高切削生产率的同时,齿面粗糙度Ra可稳定在6.3μ(相当于旧标准▽5～▽6)。     

抽油机减速器齿轮传动油膜厚度计算

作者通过分析论证,确认按渐开线当量直齿轮传动计算的抽油机减速器渐开线斜齿轮传动的油膜厚度,由于在理论上缺乏充分的根据,所得出的齿面油膜厚度随螺旋角增大而加厚的结论是错误的。同时作者认为抽油机渐开线齿轮减速器高速级属于部分弹流润滑,低速级属于边界润滑的结论也是值得商榷的。     

基于热分析的低速重载齿轮传动冷却方法研究

海上平台行星减速器中的低速重载齿轮传动由于摩擦生成热量较大,不仅影响到减速器的整体温度,而且轮齿间相互接触处由于摩擦引起的高温引起附加热应力,严重影响轮齿间的传动性能、工作可靠性及其使用寿命。结合齿轮传动的传热学、摩擦学及有限元原理,建立了行星减速器三维热分析有限元模型,计算了不同环境温度和相同环境温度但冷却位置不同时,处于热平衡状态下的齿轮零件热力图,分析了减小热应力应该采取的有效方法。研究结果表明,采用有限元法求解齿轮传动温度分布、热应力等问题,比较精确、方便、直观,便于采用更有效、更有针对性的措施。     

抽油机减速器齿轮润滑状态的研究

本文根据弹性流体动压润滑理论,对游梁式抽油机减速器各级渐开线齿轮传动的油膜厚度进行了计算。结果表明,高速级传动基本属于部分弹流润滑状态,低速级传动属于边界润滑状态。文章还据此分析了齿面失效的主要原因,提出在设计中有必要进行齿轮传动的hm和λ值的核算。     

工业齿轮油对齿轮传动效率的影响

齿轮在工业领域中的应用非常广泛,齿轮的传动效率直接关系到能耗和经济效益,因此齿轮油对工业齿轮传动效率的影响越来越受到人们的重视。就基础油,运动黏度和有机摩擦改进剂对齿轮传动效率的影响进行了研究。与矿物齿轮油相比,聚α-烯烃合成齿轮油的牵引系数小,可以提高齿轮1.0%～8.0%的传动效率,齿轮油的运动黏度与齿轮的功率损失呈正相关,低黏度齿轮油有助于提高齿轮的传动效率,使用含有机摩擦改进剂的齿轮油可有效地降低齿轮油的摩擦因数约25%,可起到降低能耗和提升齿轮传动效率的作用。使用聚α-烯烃合成齿轮油,低黏度齿轮油及含有机摩擦改进剂的齿轮油是提高齿轮传动效率的有效途径。(图13表1参考文献15)     

井下采油齿轮变速装置的计算机辅助方案选择

合理的传动方案对研制井下采油齿轮变速装置非常重要。对比分析了一般定轴轮系齿轮传动、2K－H类NGW型行星轮系传动、2K－H类NN型少齿差行星轮系传动、N型（K－H－V类）少齿差行星轮系传动，给出了各传动方式的设计程序流程。通过对几种方案的对比分析，得出径向尺寸严重受限是井下减速装置设计中的特点和难点，若公考虑齿轮和模数，地电动潜油螺杆泵采油系统用减速装置而言，选用N型、NN型少齿差行星齿轮传动最为可行。     

抽油机双圆弧齿轮减速器试验台试验报告

本文叙述了双圆弧齿轮应用在变五型抽油机齿轮减速器中的试验过程及结果。总结了两种齿型整个试验的加载级数和对应的运转循环数;油温随载荷的变化;减速器的密封以及随载荷增大齿面接触带的磨合与传动噪音。     

径向直动推杆活齿传动若干问题的研究

任问直动推杆活齿传动机构由偏。心轮、直动推杆、内齿轮、推杆支架和机架等组成。、毫、轮和内齿轮分别与推杆组成直动滚子推杯盘形凸轮机构，实现多齿同时啮合传动。证明了该种传动的最大推杆个数可取且只能取Z－1或Z＋1（Z为内齿轮齿数）。导出了内齿轮理论廓线齿顶曲车半径的计算公式，指出内齿轮廓线的齿顶向径越大，内齿轮的齿数和偏。台轮的偏。心距越小，内齿轮的齿项曲率半径也就越大，从而为设计时确定内齿轮齿形参数提供了依据。     

石油井下机具用并联式活齿传动的初步研究

针对石油井下现有传动装置存在的问题 ,提出了新型并联式活齿传动机构 ,主要由输入轴、偏心轮、推杆、固定内齿轮、内齿轮和活齿架组成。在分析单级活齿传动结构与传动比的基础上 ,进而给出了二级和三级并联式径向推杆活齿传动的结构和传动比计算式 ,并以二级并联式径向推杆活齿传动为例 ,推导了各回转构件承受扭矩的计算公式。实例计算表明 ,这种传动机构可以实现小减速比 ,具有传力性能好 ,结构紧凑的特点 ,有着良好的应用前景。     

双曲柄式少齿差行星齿轮传动技术

双曲柄式少齿差行星齿轮传动是一种兼有作为基本构件的曲柄和绕主轴线公转的曲柄,集2K-H型和K-H-V型少齿差行星减速器为一体的高性能行星齿轮传动形式。文章阐述了它的发展过程、结构特点、设计要点、独特的优越性及其应用前景,认为目前将渐开线和摆线针齿啮合一起用于这种传动中是十分有意义的。     

双圆弧齿轮传动配齿的计算方法

按照双圆弧齿轮传动设计时的各类参数约束条件和几何约束关系,给出了配齿计算方法和配齿计算公式,设计了配齿计算程序。既为工程设计提供了可行域内新的配齿方案,也为双圆弧齿轮传动的优化设计提供了优选方案集。     

双向圆弧齿轮传动的啮合分析(一)——齿面通用方程和端面齿廓方程

按照共扼曲面形成原理推导了双向圆弧齿轮基本齿条的齿面方程、双向圆弧齿轮各部分齿面的通用齿面方程和双向圆弧齿轮的端面齿廓方程。给出了对应于各部分齿面的原始参数的确定方法。     

浅论润滑对齿轮齿面损伤的影响

文章简单介绍了作者在设备故障监测工作中遇到的几例齿轮齿面损伤的案例,重点描述了这几个案例中齿轮齿面点蚀、胶合和磨损这几类齿面主要的损伤形式,分析这几类齿面损伤的成因,包括工况条件及所采用的何种润滑方式。并且针对案例详细阐述了润滑剂对齿轮齿面点蚀、胶合和磨损损伤的影响,从齿轮润滑角度分析如何避免、减轻或延缓齿轮齿面损伤的发生、程度及劣化,从而在日常设备维护工作中确保齿轮箱的正常而稳定地运转。     

齿条齿侧变形对齿条传动的影响

制造工艺或载荷等会导致齿条发生弯曲变形,影响齿轮齿条的正常传动。为此,对齿条齿侧弯曲进行几何分析,建立了齿条齿侧弯曲有限元模型,提出了一种传动重合度与齿廓干涉相结合为判断依据的弯曲检验方法。通过有限元方法与几何方法验证了弯曲齿条对齿轮齿条传动的影响。研究结果表明:当齿条沿齿侧方向弯曲时,在齿轮齿根处会发生应力集中现象,应尽量减小齿侧方向的载荷;当齿条齿侧受弯矩而弯曲时,即使齿条变形微小,也会对齿轮造成极大损伤;齿条沿齿侧方向弯曲后,齿条弯曲方向齿侧齿间距减小,重合度随之降低,应使重合度满足许用值要求;对于与弯曲方向相反的齿侧,应避免齿间距增加产生齿廓干涉;齿宽越小,齿条弯曲角度越小,齿条越长,变形量越大。建议加大长齿条齿宽,并采取分节安装等措施避免齿条弯曲长度过大。研究结果可为弯曲情况下齿条的传动研究提供理论参考。     

石油矿场用重载齿轮的润滑设计

本文讨论了石油帮场用高速，重载齿轮润滑的重要性，给出了润滑油造反的依据和计算程序。对运转是否平稳，是否带飞累或是否有尖峰负荷的齿轮传动，分别以最大功率为启点，计算扭 齿面接触应力并择取润滑油，具有一定的合理性。