基于承载接触特性的直齿面齿轮滑动摩擦啮合效率研究-摩擦学学报.PDFVIP

第 ３５卷　第 １期 摩 擦 学 学 报 Ｖｏｌ３５　Ｎｏ１ ２０１５年 １月 Ｔｒｉｂｏｌｏｇｙ Ｊａｎ，２０１５ ＤＯＩ：１０．１６０７８／ｊ．ｔｒｉｂｏｌｏｇｙ．２０１５．０１．００３ 基于承载接触特性的直齿面齿轮 滑动摩擦啮合效率研究 １ ２ １ 董　皓 ，方宗德 ，张君安 （１．西安工业大学 机电学院，陕西 西安　７１００２１；　２．西北工业大学 机电学院，陕西 西安　７１００７２） 摘　要：为了解决直齿面齿轮滑动摩擦啮合效率的问题，基于弹性流体动力润滑理论，提出了一种计算直齿面齿轮 啮合效率的方法．首先，运用轮齿接触分析（ＴＣＡ）和轮齿承载接触分析技术（ＬＴＣＡ）对直齿面齿轮承载啮合过程进 行数值仿真；其次，运用非牛顿准稳态热弹流理论建立滑动摩擦系数的计算模型，从而建立直齿面齿轮啮合效率的 计算模型，最后分析了输入扭矩、转速等对啮合效率的影响．结果表明：滑动摩擦系数是影响齿轮啮合效率的重要因 素；齿面不同位置滑动摩擦系数也不相同；滑动摩擦系数受输入转速、输入扭矩的影响．该方法为直齿面齿轮的进一 步优化计算提供一定的理论依据． 关键词：直齿面齿轮；啮合效率；弹流润滑；滑动摩擦系数；滑动摩擦功率损失 中图分类号：ＴＨ１３２．４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００４－０５９５（２０１５）０１－００１５－０８ ＳｌｉｄｉｎｇＦｒｉｃｔｉｏｎＭｅｓｈｉｎｇＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅＳｕｒｆａｃｅＧｅａｒＢａｓｅｄ ｏｎｔｈｅＬｏａｄｅｄＴｏｏｔｈＣｏｎｔａｃｔＡｎａｌｙｓｉｓ １ ２ １ ＤＯＮＧＨａｏ ，ＦＡＮＧＺｏｎｇ－ｄｅ，ＺＨＡＮＧＪｕｎ－ａｎ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉａ＇ｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ′ａｎ７１００２１，Ｃｈｉｎａ ２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ′ａｎ７１００７２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｐｕｒｆａｃｅｇｅａｒｍｅｃｈａｎｉｃａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｍｅｓｈｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｅｌａｓｔｉｃｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｔｈｅｏｒｙｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｔｈｅｉｎｐｕｔｔｏｒｑｕｅａｎｄｉｎｐｕｔｓｐｅｅｄｏｎｔｈｅｓｐｕｒｆａｃｅｇｅａｒｍｅｃｈａｎｉｃａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｗａｓ ｒｅｖｅａｌｅｄ．ＴｈｅｍｏｄｅｌｍａｉｎｌｙｉｎｃｌｕｄｅｄｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｍｅｓｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｗｈｉｃｈｗａｓｂａｓｅｄｏｎＴｏｏｔｈＣｏｎｔａｃｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ（ＴＣＡ）ａｎｄＬｏａｄｅｄＴｏｏｔｈＣｏｎｔａｃｔＡｎａｌｙｓｉｓ（ＬＴＣＡ）ａｎｄｔｈｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｓｌｉｄｉｎｇｆｒｉｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗｈｉｃｈｗａｓｂａｓｅｄｏｎ ｎｏｎ－Ｎｅｗｔｏｎｉａｎｑｕａｓｉｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅｔｈｅｒｍａｌｅｌａｓｔｉｃｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｍｏｄｅｌ ｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｓｌｉｄｉｎｇｆｒｉｃｔｉｏｎｈａｄａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｍｅｓｈ