低速重载齿轮冷胶合机理及试验研究

冷胶合是低速重载齿轮常见的一种失效形式。本文对冷胶合的产生机理进行了初步研究,并在经过改装的FZG齿轮试验机上作了齿轮试验,得出了几种常用材料制成的配对齿轮使用不同润滑油的冷胶合极限。试验中对冷胶合形貌进行了仔细的观察和分析,试验表明冷胶合不仅可在齿面局部区域发生,而且也可沿整个接触齿宽发生。     

高速斜齿轮设计参数对齿面温度的影响分析

文章中建立了斜齿轮齿面温度有限元分析模型,模型考虑了齿面与空气和润滑油的对流换热,以及齿轮副摩擦产生的热流量.通过与实验测试得到的齿面温度对比来验证该模型.最后,利用该有限元模型分析了典型的齿轮设计参数对齿面温度的影响.结果表明,本文建立的有限元分析模型得到的温度和实验测试结果基本一致,最大误差在5.67%以内;并且,齿面温度随着齿顶高系数和齿宽的增加而增加,并随着螺旋角的增加而上下波动.本文提出的模型为高速斜齿轮抗胶合设计提供了依据.     

根据弹性流体动力潤滑理论的齒轮副齒面强度计算法

一、前言齿轮轮齿的失效可分为齿面失效和整体失动两大类。齿面失效主要指轮齿的点蚀、胶合、磨损和塑性变形等,相应地有齿面接触强度计算,胶合计算,磨损计算和塑性变形计算等。齿面的失效与齿面润滑状态     

面齿轮传动全齿面闪温分布与抗胶合修形优化

为快速求解面齿轮传动的全齿面闪温分布,基于Blok闪温公式、齿面接触分析和承载接触分析技术,通过计算接触椭圆长轴离散点处的切向速度、综合曲率半径、载荷密度以及赫兹接触带半宽,建立了面齿轮传动全齿面闪温求解模型,并与带精英策略的快速非支配排序遗传算法相结合,以小轮修形曲线的8个参数为优化变量,以全齿面闪温最小为优化目标,建立了面齿轮传动抗胶合修形优化模型。算例分析结果表明:节线附近闪温近似为0℃;离节线越远,相对滑动速度就越大,闪温也越大,胶合失效最易发生在啮出的接触椭圆长轴上;优化小轮修形参数使全齿面的最大闪温下降了29.9%,从而提高了面齿轮传动的抗胶合能力。     

齿轮胶合计算方法的述评

迄今,各种齿轮胶合计算只是依据齿面瞬时温升的临界温度概念,按照布洛克(Blok)公式进行计算的。随着弹性流体动压润滑理论(EHD)研究的深入发展,美国学者Peter Lynwander提出用最小油膜厚度概念(h_(min))和齿面瞬时温升的临界温度概念(△T)来综合研究齿轮胶合强度的计算。本文着重介绍这种比较符合实际的齿轮胶合计算方法。     

润滑油温度对齿轮胶合承载能力的影响

着重研究润滑油温度对齿轮胶合承载能力的影响,并使用电子探针分析了试验后的试件表面。试验结果表明,使用非极压润滑油时胶合温度是稳定的,而使用极压润滑油时,胶合温度受油温影响很大。当使用极压润滑油,油温在50—100℃时,胶合温度随油温增加而增加。这种变化随油中的极压添加剂含量增加而加剧。在本文实验条件下,极压润滑油不存在恒定的临界胶合温度。     

齿轮齿面电蚀机理

描述了齿轮齿面电蚀失效的微观形貌特征：条形花样和云形花样。建立了非接触放电电蚀模型和接触放电电蚀模型来阐述齿面电蚀产生的机理。在齿面间的极间电压较高、润滑油模形成较好的情况下产生非接触放电电蚀;在齿面间的极间电压较低、润滑油模形成比较差的情况下产生接触放电电蚀。电蚀和磨擦磨损的共同作用加速了齿轮的失效。     

摆线针轮增齿传动的探讨

近年来国内外在大功率及小传动比摆线针轮行星传动方面已作了大量研究,但实际生产中速比过小的传动装置往往容易发生胶合现象。分析其原因是多方面的:首先一般工厂加工的传动零件其精度和表面光洁度达不到使两工作齿面间建立弹性流体动力润滑的条件,因此齿面啮合力的大小对胶合现象的产生有很大影响。当传动比小时,摆线轮齿数也少,同时承载的齿数相应减少,啮合力的最大值(P_(max))就噌加,尤其当传动比过小,摆轮齿数过少时,啮合力的最大值将增加得特快,这就造成了产生胶合的条件;其次,在弹性流体动力润滑时[1],齿表面相对滑动速度增加,容易形成油膜,而在边界润滑或混合润滑时,两齿面     

基于啮合效率下斜齿圆柱齿轮设计参数的选择

斜齿轮因具有传动平稳和承载能力高等优点而被广泛用于高速、重载传动中。目前对于斜齿轮的设计多以满足齿面接触强度、轮齿弯曲强度和齿面抗胶合承载能力为准则,未考虑设计参数对啮合效率的影响,易造成能源浪费和经济损失。在影响齿轮啮合效率的因素中,滑动摩擦功率损失占主要地位。因此,本文从计算斜齿轮滑动摩擦功率损失入手,通过计算啮合点处的滑动摩擦功率损失并沿啮合线积分,得到斜齿轮啮合效率的表达式,从中揭示出设计参数对啮合效率的影响规律,进而提出在满足齿面接触强度、轮齿弯曲强度和齿面抗胶合承载能力的前提下斜齿轮设计参数的选择原则。     

循环水透平泵传动齿轮胶合强度分析

循环水透平泵减速箱因润滑油原因,多次发生严重胶合磨损,为改变这一情况,试验使用新型润滑油,并通过对新工况下高速级传动齿轮的胶合能力的校核,计算得出积分温度远低于胶合温度与胶合承载能力最小安全系数之比,从而证明胶合强度完全满足使用要求,并且透平泵工作效果较好。     

蜗杆副传动接触线载荷的研究

建立了蜗杆副在常规的润滑与磨损传动条件下,齿面接触线载荷的计算模型,结合蜗杆副传动的润滑与磨损规律特点,阐明了蜗杆副传动中,弹性流体动力润滑油膜和齿面磨损状态对齿面接触线载荷变化规律的影响。     

弧齿接轴的受力分析及强度计算

本文弧齿接轴的受力分析及强度计算提出四个主要问题,并从理论上论证及提供解决方法。1、论证轧钢机主传动两个齿形接轴的力矩分配不均匀性,为强度计算提供数据; 2、提出弧齿接轴的每个轮齿在园周上开始接触时的瞬时扭矩和在稳定负载时按等差级数分配的轮齿扭矩。并将稳定负载时轮齿的最大扭矩做为轮齿弯曲强度计算时的扭矩; 3、弧齿齿面接触是集中负荷P下的椭圆面接触(长轴在齿宽方面),而不是均匀负荷下的沿齿宽方向线接触; 4、弧齿在运动中产生轴向摩擦力TH和径向摩擦力Tv,引起齿面胶合,设计时必须进行胶合强度计算。     

硬齿面齿轮材料干摩擦系数

齿轮传动是机械传动中最主要的一种传动方式,其应用非常广泛。 齿轮失效有齿面失效和齿根折断,因此选择材料时,通常考虑应使齿面具有足够的硬度和耐磨性,以抵抗齿面磨损、点蚀、胶合和塑性变形,而且应有足够的弯曲强度,以抵抗齿根的折断,因此,对齿轮材料的基本要求是:齿面要硬,齿芯要韧。另外选择材料还应考虑加工和热处理的工艺性以及经济性的要求。材料的摩擦系数对齿轮寿命的影响则较少考虑。     

摆线针轮行星传动胶合摸似实验机的设计与改进

大功率摆线针轮行星传动,胶合破坏是其主要的失效形式,这一关键性问题,目前在国际、国内一直未得到很好的解决,因而给摆线传动的发展带来一定的阻力.本文主要介绍为适应大功率摆线传动的胶合试验与研究而设计的一种新型实验机,该实验机能够模拟摆线传动的共曲面和反曲面的胶合现象,研究针齿与针齿套内表面及针齿套与摆线轮间胶合现象发生规律和提高抗胶合能力措施.本文介绍了该实验机的结构、特点及设计原理.     

无毒高效润滑油极压添加剂

介绍了一种采用锆或铋替代铅的新型齿轮润滑油（或脂）添加剂，实验证明，该添加剂不仅提高了润滑油（或脂）的极压性，齿轮抗胶合和抗点蚀能力，而且解决了对人和环境的污染问题。     

表面改质钢蜗轮副的传动性能

为了解决青铜蜗轮存在的耐磨性差和疲劳强度低等问题,应用表面工程强化技术和齿面改质理论分别对钢蜗轮副齿面进行超微细磷酸锰化处理、低温电解渗硫处理和二硫化钼微粒子喷丸处理,配对形成新的接触副,并对其进行传动性能综合试验.试验结果表明,3种经表面处理的钢蜗轮副与未处理的钢蜗轮副相比,具有更优良的跑合性能和抗胶合能力,且传动效率均有所提高.     

弧齿锥齿轮本体温度场及其敏感性分析

分析了弧齿锥齿轮啮合过程中轮齿的相对滑动速度和齿面摩擦因素以及摩擦热流的计算方法,建立了轮齿稳态本体温度场的有限元模型．通过具体实例,计算了弧齿锥齿轮稳态本体温度场分布,分析了本体温度场对转速、载荷和润滑油温度的敏感性．研究结果对改善弧齿锥齿轮的传动性能和润滑状况有一定的指导意义．     

不同润滑条件下碳钢齿轮齿面磨损和点蚀研究

电化学腐蚀会在齿面上形成不含Fe的夹杂物,夹杂物和Fe基体表面间的缝隙腐蚀可能成为点蚀的萌生位置,由于润滑油的周期性压力作用,缝隙不断扩大形成点蚀.不同润滑条件下的磨损和点蚀行为不同：在干摩擦条件下,点蚀的发生率最低,磨损最严重,轮齿表面发生高温氧化腐蚀并在齿面上形成了一层氧化层;在油润滑条件下,润滑油以油膜的形式黏附在齿面上,点蚀的发生率和面积随润滑条件的改善而增加,磨损程度随润滑条件的改善而减小.在干摩擦条件下齿面磨损为主要失效形式,充分润滑条件下齿面点蚀变为主要失效形式.润滑油供给量减少时,磨损深度最小值点会从节点位置向齿根方向发生偏移.     

基于系统振动的啮合齿轮齿面上的相对滑动运动分析

以单级直齿圆柱齿轮传动为研究对象,建立了系统的数学模型.通过齿轮系统振动运动分析,论证了考虑系统振动时存在于啮合轮齿齿面间的相对滑动运动,在此基础上对比分析了考虑和不考虑系统振动时存在于啮合轮齿齿面间的相对滑动运动的特点.指出由于系统振动的原因,齿轮副的实际中心线不是固定不变的,而是以平面运动方式变化的,实际啮合点的轨迹(亦即啮合线)不是一条直线,而是一条曲线.当齿面磨损或胶合破坏始于齿高中部时,造成这种破坏的主要原因是齿轮系统的共振.     

斜齿微线段齿轮胶合承载能力的研究

斜齿微线段齿轮是一种新型齿轮 ,它具有最小齿数少等众多的优点。该文介绍了斜齿微线段齿轮的基本特性 ,在分析现有各种齿轮胶合承载能力的计算方法的基础上 ,结合斜齿微线段齿轮的传动特点 ,基于弹流动力润滑理论建立了其摩擦学系统模型 ;并指出最小油膜厚度法可用于进行斜齿微线段齿轮的胶合计算 ,导出了与之相关的综合曲率半径及卷吸速度的理论计算公式 ,最后给出了一个应用实例