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· 机械研究与应用 ·2015年第4期(第28卷，总第138期) 研究与分析 少齿数齿轮温度场研究 徐家强，杨 磊，蔡光达 (陕西理工学院机械工程学院，陕西 汉 中 723003) 摘 要 ：建立 了少齿数齿轮传动稳态温度场模型。结合传热学、摩擦学与齿轮啮合原理，计算轮齿节点外啮合时摩擦 热流密度以及轮齿端面，轮齿齿面等区域的对流换热系数。给出一个示例 ，获得了少齿数齿轮稳态温度场。分析了温 度场分布对少齿数齿轮副传动的影响。 关键词 ：少齿数齿轮；摩擦热；温度场 中图分类号：TH132．4 文献标志码 ：A 文章编号：1007—4414(2015)04-0051-03 ResearchonTemperatureFieldinLittleTeethNumberGear XU Jia-qiang，YANG Lei，CAIGuang-da (SchoolofMechanicalEngineering，ShaanxiUniversityofTechnology，HanzhongShaanxi723003，China) Abstract：Inthispaper，themodelofsteadystatetemperaturefieldoflittleteeth numbergeartransmissionisestablished． Combinedwiththeheattransfertheory，thetribologyandtheprincipleofgera meshing，thefrictionalheatfluxwhentheteeth nodeisintheexternal gearingprocessiscalculated，aswellasconvectiveheattransfercoefficientsinregionslikethetooth faceandthetoothsurface．Anexampleisgiventogainthesteady-statetemperaturefieldoflittleteethnumbergera，nadthe influenceoftemperaturefielddistributiononhtetransmissionoflittleteethnumbergera pairisalsoanalyzed． Keywords：littleteethnumbergera；frictionheat；temperaturefield O 引 言 向周围的流体扩散。根据布洛克理论，轮齿齿面的表 少齿数齿轮传动 (小齿轮齿数Z=1～7)，具有单 面温度在齿轮传动过程中是变化的，但瞬时表面温度 级传动比大，结构紧凑，重量轻等优点，特别适用于中 变化影响范围很小，仅限于很薄的热表层，一般近似 小功率，结构尺寸受限制，传动比大，中、大模数齿轮 地假设稳态时齿轮上各点温度为定值，将齿轮轮齿的 传动的场合…。少齿数齿轮副啮合传动中，两轮齿 本体温度场作为稳态温度场问题处理。齿轮传动达 为节点外啮合 ，齿面问相对滑动速度大，摩擦发热较 到稳定状态之后，齿轮的摩擦发热和冷却散热趋于平 为严重。轮齿啮合面在摩擦热和润滑冷却系统综合 衡，这时对同一齿轮上的所有齿，在齿轮每转一周的 作用下，轮齿上存在不均匀的温度场，不仅引起轮齿 过程中，经历过程完全相同，即研究齿轮稳态温度场 的热弹性变形，产生附加热应力，而且还会造成齿轮 时取单个轮齿分析。这样就把齿轮传动的稳态温度 传动间隙减少，导致传动失效。影响齿轮副的传动性 场问题简化为单个轮齿无内部热源的稳态温度场问 能、润滑性能和可