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混合潤滑下螺旋錐齒輪抗膠合能力分析
關鍵詞：螺旋錐齒輪 混合潤滑 有限元分析 溫度分布 膠合承載能力
摘要：針對螺旋錐齒輪重載下熱膠合失效問題,對螺旋錐齒輪在混合潤滑條件下的摩擦熱行為進行分析.通過混合彈流潤滑數值計算方法和基于有限元的熱分析方法,綜合考慮螺旋錐齒輪的表面粗糙度、載荷分擔、速度矢量和真實接觸幾何等因素建立點接觸混合潤滑分析模型,計算嚙合軌跡上的連續摩擦系數變化和摩擦熱流率,采用有限元分析軟件進行齒面熱載荷的加載,考慮輪齒導熱和齒面與環境的熱對流,分析輪齒本體溫度場分布和嚙合過程中閃溫變化.根據齒面最大接觸溫度與國際標準ISO 6336-20中齒輪抗膠合能力計算方法進行比較分析.結果表明:有限元熱分析得到的齒面溫度與ISO所得變化規律十分接近,其最大溫度低于ISO標準計算溫度,使用ISO標準計算出螺旋錐齒輪抗膠合安全系數小于有限元法.在混合潤滑下求解的齒面熱流率和溫度變化,并且考慮了齒輪熱傳導和熱對流影響,從理論上來說有限元法更加符合實際工作情況. ISO方法在處理上述問題以及計算本體溫度上仍有不足,但其在齒輪抗膠合能力校核上具有廣泛的適用性,可考慮結合有限元熱分析法解決傳熱問題同時進行抗膠合能力綜合評價.
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