船用齿轮基于三维线接触混合润滑模型摩擦以及闪温预测(英文)

作者:史修江; 卢熙群*; 何涛; 孙文; 佟庆顺; 马旋; 赵滨; 朱东
来源:Journal of Central South University (English Edition), 2021, 28(05): 1570-1583.

摘要

船舶传动齿轮由于啮合过程中齿面摩擦大、温度高,经常发生磨损和胶合故障。本文基于线接触的三维混合润滑模型,建立了一种预测船用定时齿轮在一个啮合周期内的瞬态摩擦温度特性的数值解法,并与Blok理论进行了对比,验证了该方法的正确性。研究了表面粗糙度对润滑特性的影响,对几种典型齿轮副进行研究,结果表明,由于较严重的表面粗糙接触,齿轮副4-6的摩擦因数最大,界面温度最高,而抛光齿轮表面的摩擦因数最小,界面温度最低。此外,讨论了工况和结构对摩擦温度状态的影响,研究表明在重载、低速的工况会导致摩擦因数较大以及温度较高的问题。同时,通过对齿轮模数和压力角等结构设计参数的优化,可以显著提高齿轮的界面摩擦和温度性能。