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。     

谐波齿轮减速器双圆弧齿形的设计

谐波齿轮减速器采用双圆弧齿廓,在传动的过程中,不易产生尖点和轮齿干涉的现象,同时还易于油膜的形成,应用十分普遍。基于运动学谐波啮合理论,利用MATLAB软件对谐波齿轮共轭齿廓进行求解,拟合双圆弧齿廓曲线,设计出谐波齿轮减速器刚轮齿形。     

直齿轮传动非牛顿流体瞬态弹流润滑研究

综合考虑润滑流体的非牛顿特性以及齿轮传动的瞬态效应，采用Bair-Winer粘塑模型推导了非牛顿流体雷诺方程，建立了非牛顿流体瞬态弹流润滑模型；进行直齿轮传动非牛顿流体弹流润滑数值分析，获得了齿轮传动沿啮合线的油膜压力、油膜形状以及摩擦因数的分布。结果表明：在非牛顿流体工况下，油膜厚度、油膜压力以及轮齿表面摩擦因数均有所降低,因此在齿轮弹流润滑研究中应考虑流体的非牛顿特性的影响。     

渐开线直齿轮时变热弹流润滑模拟

齿轮的非稳态弹流润滑问题，由于啮合过程中滑滚比、曲率半径、卷吸速度和载荷变化范围较大，因此数值计算稳定性很差。而考虑热效应的齿轮非稳态弹流润滑问题，数值计算就更困难。文中应用多重网格技术，考虑时变和温度场的影响，求得齿轮非稳态热弹流润滑问题的完全数值解，结果更接近实际。数值解得到轮齿的摩擦因数、油膜最高温升沿啮合线的变化规律以及两轮齿接触点中心压力、中心膜厚、最小膜厚沿啮合线的变化规律，同时获得任意瞬时轮齿接触点的压力、膜厚和轮齿间油膜温度分布，对分析齿轮传动问题具有重要意义。     

内啮合齿轮传动的弹流润滑

基于弹性流体动力润滑理论,建立了内啮合齿轮传动的弹流润滑模型。针对行星齿轮变速传动的两种工况,求出内齿轮和行星齿轮内啮合时各个啮合点的最小油膜厚度,绘出沿啮合线的弹流油膜厚度分布图。经过对膜厚图的分析得知,在行星轮和内齿轮啮合的节点靠近行星轮齿根处是油膜厚度的最薄弱处,且变速传动时,低速传动的内啮合工况润滑状态较差;经计算对比得出提高润滑油的粘度,可以增大润滑油膜的厚度;增大压力角提高油膜厚度的效果明显。提高齿轮啮合的油膜厚度对改善齿轮的润滑状态,降低齿轮的生产成本,具有实际使用价值。     

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。     

齿轮传动的瞬态弹性流体动力润滑

本文考虑了流体可压缩性，衙合度对轮齿荷的影响以及变曲率，变速度的瞬态效应，给出了齿轮传动瞬态弹流润滑方程及其求解方法，在引入齿轮传动的实际工况参数后进行完全数值解，得到了两齿轮在啮合线任意上的油膜压力分布和油膜形状以及最小油膜厚度沿啮合线的变化曲线。     

非对称聚合物行星齿轮瞬态弹流润滑分析

为满足机械结构紧凑化、轻量化要求,在行星齿轮传动系统中可应用非对称聚合物齿轮。为研究非对称聚合物行星齿轮传动中内啮合轮齿的瞬态弹流润滑性能,建立非对称聚合物行星齿轮内啮合传动的润滑模型,采用多重网格法进行了数值求解与仿真分析;对比分析了行星齿轮内啮合与外啮合几何参数的异同,探讨了齿轮运行工况以及齿轮副材料对非对称聚合物行星齿轮瞬态弹流润滑的影响;考虑热效应的影响,探究了非对称聚合物行星齿轮内啮合最高温升与3个特殊瞬时啮合点的温度分布变化规律,对比分析了等温与热弹流润滑条件下不同齿轮材料的弹流润滑性能。结果表明,由于传动啮合方式的不同,行星齿轮内啮合的几何参数不同于外啮合,齿轮转速和载荷对弹流润滑效果影响显著;使用非对称聚合物齿轮可提高齿轮承载能力和改善齿轮的等温弹流润滑性能;但高温重载时聚合物齿轮材料影响轮齿强度和散热效果,非对称聚合物行星齿轮更适于在低温低速环境中应用。     

连续波状粗糙度对直齿轮热弹流润滑的影响

工程实践中没有理想光滑的表面,在齿轮弹流润滑中,油膜的厚度通常与某些切削工艺形成的金属表面粗糙度处于同一数量级,所以表面粗糙度对齿轮弹流润滑的影响是不应该忽略的。在考虑不同啮合点处的曲率半径、卷吸速度、轮齿载荷随时间变化的基础上,考虑轮齿表面连续波状粗糙度对弹流润滑的影响,利用多重网格技术求得齿轮瞬态微观热弹流润滑的完全数值解。结果表明,连续波状粗糙度会造成齿轮瞬态弹流润滑的油膜压力和温升产生振荡,并使最小膜厚变薄,最高压力变大,最大温升增大。轮齿间振荡的高压和高温会造成齿轮振动疲劳破坏,所以连续的波状粗糙度对齿轮的润滑是不利的。     

WN齿轮传动弹流润滑及接触摩擦效率研究

应用WN齿轮接触摩擦与弹流润滑机制结合的方法进行效率分析.依据WN齿轮副啮合原理,创建该齿轮动力润滑与混合摩擦分析模型,分析了啮合中载荷与弹性接触对油膜厚度的影响,探讨油膜形成机制和承载特性;通过啮合过程中的接触摩擦分析,推导出WN齿轮啮合时动力传动效率计算新方程;分析齿轮运转速度、负载及润滑等对传动效率的影响.结果表明:在高速下WN齿轮的传动效率高于渐开线齿轮而在低速下却相反;旋转速度对传动效率的影响要比载荷的影响更大.通过实例计算和试验分析验证了本方法的有效性.     

基于ANSYS的齿轮弹流润滑的有限元应力分析

采用Pro/E建立了直齿圆柱齿轮三维模型;基于齿轮弹流数值计算的轮齿啮合线上的不同点的油膜压力,考虑润滑的影响,利用ANSYS有限元分析软件建立了油膜压力条件下齿轮的有限元模型,并进行了应力分析,从而获得了在油膜压力作用下轮齿应力沿啮合线的变化规律,以及轮齿啮合过程中的最大齿根应力和相应啮合点.     

弹性流体动力润滑理论在齿轮传动设计中的应用(续)

<正> 四、齿轮传动中的弹流润滑油膜厚度的计算从渐开线齿轮传动的运动学分析可知,一对轮齿的啮合过程是一种非稳态过程。要直接利用Dowson-Higginson按稳态等温弹流理论所推得的油膜厚度公式来预计齿轮啮合中所形成的油膜,本来是不妥当的。不过润滑油流过接触区所需的时间极短(约10~(-4)～10~(-6)秒),而一对轮齿完成一个啮合循环所需的时间则长得多。因此,L.S.Akin认为把轮齿在啮合线b_1b_2上(参看图1,α)任一瞬时位置的啮合情况,就用该点的曲率半径、滚动速度及     

弹性流体动力润滑理论在齿轮传动设计中的应用(续)

四、齿轮传动中的弹流润滑油膜厚度的计算从渐开线齿轮传动的运动学分析可知,一对轮齿的啮合过程是一种非稳态过程。要直接利用Dowson-Higginson按稳态等温弹流理论所推得的油膜厚度公式来预计齿轮啮合中所形成的油膜,本来是不妥当的。不过润滑油流过接触区所需的时间极短(约10~(-4)～10~(-6)秒),而一对轮齿完成一个啮合循环所需的时间则长得多。因此,L.S.Akin[7]认为把轮齿在啮合线b_1b_2上(参看图1,α)任一瞬时位置的啮合情况,就用该点的曲率半径、滚动速度及     

渐开线齿轮热弹性流体动力润滑分析

本文考虑流体的可压缩性和齿轮传动重合度对轮齿载荷的影响，采用完全数值法对渐开线直齿轮进行了热弹流分析，获得了两齿轮在啮合线不同点处的油膜压力分布、油膜形状、温度分布、摩擦系数以及沿整个啮合过程的最小油膜厚度。     

齿轮动力学与弹性流体动力润滑耦合研究

为探究齿轮的动力学特性与弹流润滑耦合效应,综合考虑齿轮啮合刚度的时变效应和表面粗糙度对齿轮动力学行为的影响,基于动力学理论,建立了6自由度摩擦动力学模型。采用解耦方法求解该模型,将求解获得的轮齿动态啮合力和表面波动速度用于弹流润滑分析中。通过实例研究了动、静两种载荷模型下齿轮的弹流润滑特性。研究表明,与平稳载荷相比,基于动载荷模型的齿轮弹流润滑研究更能准确反映齿轮的瞬态润滑特性,在啮合刚度的激励下,润滑时油膜压力和油膜厚度均表现出一定的振荡效应。啮入点、单齿啮入点以及单齿啮出点存在较大的冲击,是齿轮弹流润滑的危险点。     

变位齿轮齿条传动的热弹流润滑分析

建立了齿轮齿条传动的热弹流润滑模型,考虑齿轮热效应和正负变位齿轮沿啮合线在不同啮合点的综合曲率半径变化、卷吸速度的变化和单双齿啮合引起的载荷变化,分析齿轮齿条传动机构在不同瞬时、载荷随时间变化的非稳态弹流润滑数值解。讨论了变位系数对齿轮齿条弹流润滑油膜压力和膜厚的影响并分析了正变位和负变位对中心膜厚和最小膜厚的影响规律。结果表明,正变位可以降低油膜压力,增加膜厚,改善齿轮齿条机构的润滑状态;负变位使油膜压力升高,膜厚变薄。因此,设计齿轮齿条传动机构时,在符合要求的前提下,应尽量选择正变位齿轮,避免选择负变位齿轮。     

齿轮几何参数对齿轮传动弹流润滑性能的影响

本文采用热弹性流体动力润滑理论对渐开线直齿轮传动进行热弹流数值分析;计算分析了在给定传动比和中心距条件下,齿轮模数、齿数以及变位系数等几何参数对齿轮润滑性能的影响,获得了齿轮传动沿啮合线的中心油膜厚度、压力、温度以及轮齿表面摩擦系数等分布规律。     

渐开线直齿圆柱齿轮传动瞬态弹流润滑研究

本文综合考虑润滑本的可压缩性,齿轮传动重合度对轮齿载荷的影响以及滑动速度,曲率半径随时间和座标变化的瞬态效应,对渐开线直齿圆柱齿轮传动进行瞬态弹流安全数值分析;计算了分析传动比,模数以及中心距等齿轮几何参数对齿轮润滑性能的影响,得出了齿轮传动滑啮合线的油膜压力,油膜开头以及摩擦系数的变化规律。     

渐开线直齿圆柱齿轮非稳态热弹流润滑分析

应用多重网格技术,不考虑轮齿表面粗糙度的影响,假设润滑剂为牛顿流体,考虑齿轮重合度对轮齿载荷的影响,根据实际轮齿载荷谱简化的轮齿载荷函数,求得了渐开线直齿圆柱齿轮非稳态热弹流润滑问题的完全数值解。结果表明,考虑油膜温升后,温度对轮齿啮入和啮出点的油膜厚度有显著影响。齿轮啮合过程中的最大油膜压力、最高油膜温升和轮齿间摩擦因数最大值都发生在啮合节点附近。在传动比大于1时,齿轮啮合过程中的最小油膜厚度通常在轮齿的初始啮入点。两轮齿间的油膜温升和摩擦因数受滑滚比、卷吸速度和载荷的影响。     

“ZK-H”负号行星齿轮传动机构轮齿弹性流体动力润滑油膜厚度计算

本文用弹性流体润滑理论,推导出“2K-H”负号机构外啮合及内啮合齿轮弹流油膜厚度实用计算公式及它们的油膜厚度关系。实用算例计算了某风力发电装置增速器高速级和低速级轮齿形成油膜厚度,分析了弹流油膜厚度影响因素,指出提高油膜厚度参数选择的途径。可供设计者参考。