渐开线重载齿轮传动非牛顿流体热弹流润滑分析.pdf

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1、2012年12月润滑与密封Dee．2012第37卷第12期LUBRICAT【ONENGINEERINGV01．37No．12DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2012．12．011渐开线重载齿轮传动非牛顿流体热弹流润滑分析任阳春亓秀梅高创宽(1．太原理工大学机械工程学院山西太原030024；2．杭州万向职业技术学院浙江杭州310023)摘要：建立渐开线重载齿轮传动的非牛顿流体热弹流润滑模型，分别采用多重网格法、多重网格积分法、逐列扫描法计算齿面压力分布、油膜厚度和齿面温度，分析

2、润滑油黏度和齿轮转速对重载齿轮传动接触疲劳寿命的综合影响。结果表明：在润滑油黏度和齿面综合速度乘积固定不变的前提下，同时改变其中任一量对轮齿接触应力没有影响。关键词：润滑油黏度；齿面综合速度；润滑效应；接触应力中图分类号：TH117．2文献标识码：A文章编号：0254—0150(2012)12—043—4AnalysisonNon．NewtonianThermalElastohydrodynamicLubrication0fHeavy．dutyInvoluteGearTransmissionRenYa

3、ngchunQiXiumeiGaoChuangkuan(1．CollegeofMechanicalEngineeringofTaiyuanUniversityofTechnology，TaiyuanShanxi030024，China；2．HangzhouWanxiangPolytechnic，HangzhouZhejiang310023，China)Abstract：Amodelwassetuptoanalyzenon—Newtonianthermalelastohydrodynamielubric

4、ationofheavy—dutyinvolutegeartransmission．Thepressuredistributionofteethsurface，filmthicknessandteethsurfacetemperaturewerecalculatedrespectivelybythemulti-gridmethod，themulti—integrationmethodandthecolumnscanningmethod，andtheinfluenceofboththelubricant

5、viscosityandthegearspeedontheheavy—dutygearingcontactfatiguelifewasanalyzed．Theresultsshowthatithasnoinfluenceongearingcontactfatiguestresstochangeanyoneofthelubricantviscosityandtheteethsurfaceentrainmentvelocitysimultaneouslyinthepremisesoftheproducto

6、fthetwoisfixed．Keywords：lubricantviscosity；teethsurfaceentrainmentvelocity；lubricationeffect；contactstress现行齿轮传动接触疲劳强度的设计基础是赫兹随黏度增加不增反降。潘登等人研究了齿轮转速对(Hertz)理论，而赫兹理论仅仅适用一对光滑表面之齿轮传动疲劳寿命的影响，强调当转速超过一定值间的静态干接触，这与齿轮传动的实际工况有较大差时，疲劳寿命随速度增加反而降低。众所周知，齿面异。工业实践业已表明：

7、齿面失效尤其是点蚀失效多油膜厚度与润滑油黏度及齿轮综合速度二者的乘积息数是由弹流润滑失效引起的。随着齿轮传动向高速、息相关，而文献[1—2]仅探讨了其中一个量的改重载方向发展，由润滑不当引起的齿轮失效现象日趋变对齿轮传动接触应力的影响；此外，研究中所取的严重。因此，有必要在齿轮传动设计阶段充分考虑润黏度和转速区间均偏小，致使所得结论难以反映实际滑设计。美国齿轮制造者协会(AGMA)建议将弹流工况。本文作者基于非牛顿流体热弹流润滑数值计分析作为齿轮传动设计计算的一个重要部分。张增算，从理论上探讨了润滑油

8、黏度和齿轮转速对齿轮传强等探讨了润滑油黏度对齿轮传动接触疲劳寿命动接触疲劳应力的综合影响。的影响，研究发现：并非润滑油黏度越高齿轮传动的1基本方程及其边界条件疲劳寿命越长，当黏度超过某一I临界值时，疲劳寿命1．1Reynolds方程[()h业Ox】12(pUh)(1)基金项目：国家自然科学基金资助项目(50975189)．式中：p为流体压力；U=(。+U2)／2为齿面综合速收稿日期：2012—06—07作者简介：任阳春(1985一)，男，硕士研究生，研究