渐开线齿轮传动供油能力的研究

为了实现完全弹流润滑,基于载荷条件与速度条件,提出了渐开线齿轮啮合传动的供油能力表达式,并分析了齿数、模数等参数对供油能力的影响。指出了大功率传动或高速传动润滑设计时,应重点关注的啮合位置和提高供油能力的具体措施。该研究为齿轮啮合传动的润滑设计提供了重要的参考。     

供油条件对渐开线直齿圆柱齿轮弹流润滑的影响

以渐开线直齿圆柱齿轮为研究对象,建立齿轮啮合过程中的弹流润滑模型,分析供油条件对齿轮弹流润滑的影响.利用多重网格法,得到在不同供油条件下齿轮啮合过程中的弹流数值解.结果表明:随着供油量的增加,齿轮油膜厚度也随之增加,但当供油量超过一临界值时,油膜膜厚不再增加;乏油对齿轮润滑是不利的,但供油量不是越大越好,存在一临界供油点.     

基于正交试验法的齿轮油气润滑参数优化探究

为了解决乏油工况下的齿轮润滑问题,探究使用油气润滑的齿轮传动效果和最佳油气参数。通过设计5水平正交试验,分析了在不同转速、负载工况下,供油量、供气量和喷嘴高度对齿轮传动平台润滑效果的影响程度和齿面温度,进而获得最佳的水平设置和油气参数最优解,并与传统浸油润滑效果进行了对比试验。结果表明,供气量对油气润滑效果影响最大且存在最佳供气量;供油量影响次之;适当增加供油量有利于润滑,但超过一定数值后润滑效果提升有限;喷嘴高度影响最小,其数值存在最佳值,为保安全可将喷嘴适当远离啮合区放置。油气润滑降温效果好,其传动效率在相同载荷工况下优于浸油润滑。本文的研究可对油气润滑在齿轮传动中的应用提供技术指导。     

基于时变模型的齿轮啮合过程润滑状态研究

基于Dowson提出的最小油膜厚度方程,利用Matlab/Simulink仿真平台,建立齿轮啮合过程润滑状态的实时仿真系统。分析了齿轮啮合过程最小油膜厚度的时域变化情况,研究了齿轮润滑状态随转速、输入扭矩的变化关系,计算结果表明:随着啮合点向主动齿轮齿顶移动,其最小油膜厚度逐渐增大;齿轮点蚀经常发生在节圆附近。对节圆处的润滑状态进行了研究,发现随着输入转速的增加,轮齿节圆处的最小油膜厚度逐渐增加;随着输入扭矩的增加,轮齿节圆处的最小油膜厚度减小。     

VH-CATT啮合过程弹流润滑最小油膜厚度分析

基于变双曲圆弧齿线圆柱齿轮(VH-CATT)的齿面方程,利用齿轮啮合原理进行啮合过程中的齿面接触分析,得到VH-CATT齿轮副凹、凸齿面啮合过程中各啮合点的位置分布。根据齿轮几何学原理,推导出VH-CATT齿轮副凹、凸齿面各啮合点处的主曲率、卷吸速度等弹流润滑重要参数的计算公式。采用Downson-Higginson最小油膜厚度模型进行VH-CATT啮合过程弹流润滑最小油膜厚度分析,得到齿轮副在不同齿轮设计参数下啮合过程中弹流润滑最小油膜厚度的变化规律。理论分析表明,VH-CATT主动轮(凹齿面)齿根处与从动轮(凸齿面)齿顶处润滑情况最差,此处最易出现齿面摩擦磨损失效;输入转速增加,最小油膜厚度大幅增加,润滑性能得到提升;输入载荷增加,最小油膜厚度略微减小,齿轮具有抗冲击载荷的特性;压力角增加,最小油膜厚度增加,润滑性能与承载能力得到提升;齿线半径增加,最小油膜厚度轻微减小,选用合理的刀盘半径加工该齿轮有利于提高润滑性能。研究结果为VH-CATT润滑设计、磨损量计算提供了一定的理论依据。     

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。     

航空附件传动齿轮箱润滑系统仿真分析及优化设计

针对齿轮传动系统中各齿轮啮合点和轴承对润滑需求量不同,用网络建模法对某型发动机齿轮传动机匣润滑系统进行了多方案的仿真对比分析。计算出整个流路中各点压力和各喷点的流量,对喷嘴结构进行了改进设计,得到各润滑点的实际供油需求量,以进一步指导齿轮传动机匣供油系统润滑方案的最佳设计。同时,对仿真分析结果进行了试验验证,计算结果可以作为设计输入,进一步指导和约束流量试验。     

低速重载齿轮齿条传动机构混合弹流润滑分析

低速重载齿轮齿条传动机构广泛应用于矿山、水利等升降系统中,但由于其工况恶劣,极易发生磨损、胶合。以三峡升船机的大模数齿轮齿条传动机构为研究对象,建立瞬态混合弹流润滑模型,分析了其啮合过程中的润滑状态,并研究转速、齿面线接触载荷以及齿面粗糙度对润滑状态的影响。结果表明:在一个啮合周期中,啮入点是低速重载齿轮齿条在啮合过程中的危险点;在低速、重载工况下,齿面线接触载荷对啮入点润滑状态几乎不产生影响,而齿轮转速与齿面粗糙度对啮入点膜厚比的影响显著;另外,粗糙度纹理方向也会影响齿面润滑状态,其中横向粗糙度纹理能够使齿面具备较大的膜厚比,改善其润滑状态。     

基于CFD方法的高线速度齿轮最优喷嘴布置角度设计

齿轮喷油润滑系统润滑效率与喷嘴布置角度、喷油速度等参数有关,但目前的喷嘴布置角度多数采用经验设计,缺乏精确性且时间成本高。针对高线速度齿轮的喷油润滑问题,基于CFD（计算流体力学）方法建立高线速度直齿轮的喷油润滑流体计算模型,对喷油润滑中齿轮旋转产生的气流干涉问题进行分析;通过流场流线图确定最优喷嘴角度:绕入啮合区气流与齿面首个接触点向小齿轮的偏转角度,并研究齿轮传动比和转速等参数对喷嘴角度布置的影响。结果表明：齿轮旋转产生的气流干涉会形成进入啮合区的气流,沿该气流方向布置喷嘴角度相比传统布置方式润滑效率提升了24.4%,齿轮周围气流流动状况和最优喷嘴角度只与齿轮几何结构有关,与工况参数设置无关。     

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。     

新型压缩机润滑油站系统开发与应用

针对K201A/B活塞式重整氢增压缩机的原润滑油系统存在的问题,开发设计了新型的压缩机润滑油系统。该系统取消原润滑油系统中的轴头齿轮油泵,采用互为备用的三螺杆泵,润滑系统采用2次压力调节,油站的控制部分的设计合理,可确保连续稳定的润滑供油。     

加氢裂化装置氢气压缩机润滑系统的改造

中国石油辽阳石化分公司炼油厂原加氢裂化装置氢气活塞压缩机润滑系统存在油压不稳定和润滑油泄漏等问题。对原润滑系统实施改造,取消原润滑油系统中的轴头齿轮油泵,采用互为备用的三螺杆泵,润滑系统采用旁路和主路压力调节,控制系统改造实现了润滑系统超低压、低压以及高压等相关控制,确保油站连续稳定供油。润滑系统采用整体式油站设计,方便制造和安装。     

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。     

螺杆压缩机排气温度过高原因分析及处理

螺杆压缩机排气温度过高是一种常见故障,往往不能引起人们的重视。产生排气温度过高的原因主要有:润滑系统及油路元件对温度的影响;冷却系统对排气温度的影响;检测、控制管路故障对排气温度的影响。排气温度过高不仅影响生产还会加剧设备的损耗,缩短设备寿命;此外还会加速油品恶化,降低润滑油的性能和闪点等,甚至引起润滑油自燃,导致压缩机烧毁或压缩机发生爆炸。     

Global and local analysis of gear scuffing tests using a mixed film lubrication model

Gear tests were performed in a FZG test rig in order to evaluate the influence of the operating conditions (torque, speed and oil bath temperature), gear geometry and base oil viscosity on gear scuffing.A mixed film lubrication model was used to evaluate the normal pressures and shear stresses in several points along the gear meshing line, for each load stage and for all the gear scuffing tests performed.The gear scuffing results were analyzed using two different approaches: one considering global gear parameters defined at the meshing line scale and another based on local parameters at the roughness asperity scale, determined using the mixed film lubrication model.The analysis at the roughness asperity level was used to complete the scuffing study performed with global gear contact parameters, explaining the occurrence of scuffing during ‘running-in’, justifying the zones in teeth flanks where the first scuffing marks appear and supplying indicators for low scuffing resistance at high oil bath temperatures.     

塑料与钢制齿轮啮合的弹流润滑研究

在油润滑条件下，对改性聚醚醚酮塑料齿轮与钢制齿轮啮合时的弹流润滑机理进行了数值模拟研究，并将计算结果与钢制齿轮副的接触点压力、润滑膜厚等进行了对比。结果表明，塑料与钢制齿轮的啮合点处存在弹流润滑油膜，且油膜要比钢制齿轮间的啮合油膜要厚；塑料对钢齿轮啮合点处的最大和中心油膜压力都比钢对钢齿轮的啮合压力明显降低。     

渐开线齿轮润滑设计的多重网格数值模拟技术

针对石油矿场机械用齿轮的润滑设计问题，提出应用多重网格数值模拟技术进行分析设计的原理与方法，并用于分析典型齿轮的弹流润滑性能。计算结果表明，多重网格技术应用于齿轮弹流数值计算具有收敛速度快、数值稳定性好等优点。增大齿轮的模数、传动比和压力角，以及提高转速、增大润滑油粘度等参数可以提高齿面间的润滑油膜厚度，从而减少磨损、胶合等失效的发生。     

齿轮润滑性能的多重网格技术应用研究

对齿轮的弹流润滑问题应用多重网格技术进行了数值计算与分析,并用于分析齿轮的弹流润滑性能。计算结果表明,多重网格技术应用于齿轮弹流数值计算具有收敛速度快、数值稳定性好等优点。增大齿轮的模数、传动比和压力角等参数,以及提高转速、增大润滑油粘度可以提高齿面间的润滑油膜厚度。     

定轴式动力换档变速箱故障分析及改进

对定轴式动力换档变速箱在使用过程中出现的故障进行了分析,研究并制定了变速箱的齿轮支撑方式和冷却与润滑油路改进方案。经过长期试验,很好地解决了变速箱的故障问题,延长了其使用寿命,取得了良好的经济效益。