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圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法第1部分:闪温法磨擦因数(GB/Z6413.1-2003)

Tags: HD螺旋锥齿换向器    发布时间: 2015-06-01
6 磨擦因数
在一个啮合周期内,影响齿轮轮齿间磨擦的一些因素是变化的。两个啮合齿面间存在相对运动,且在一个齿面是均匀的加速,而在别一个齿面上是均匀的减速。仅在节点位置是纯滚动。在任何其他位置都存在滚动和滑动。作用在两啮合齿面上的载荷也随着啮合位置的变化而变化。这些因素引起油膜厚度、润滑状态和磨擦因数的连续变化。即使在相同的啮合位置,对于不同的轮和不同时间,磨擦因数也可能是变化的。
为消除各种影响,认为局部磨擦因数适用于相关局部点处磨擦因数的示值。通过计算或测量来几何确定局部磨擦因数的变化是很困难的。因此,用代表性的磨擦因数的平均值来代替局部磨擦因数的值。
通常所使用的是磨擦因数的平均值(沿接触轨迹),即使这个值是变化的。在实验报告中,常常忽略了一些重要的影响因素,例如确定入口黏度的本体温度和润滑状况。
平均磨擦因数2)2)平均磨擦因数定义为沿接触轨迹局部磨擦因数的平均值。尽管节点处的实际局部磨擦因数与定义在整个接触轨迹上的平均磨擦因数不同,但平均磨擦因数可按节点来表达。)μm取决于端面啮合线的几何参数、切向速度、法向载荷、入品黏度(相同于轮齿在本体温度处的黏度)、压黏系数、当量弹性模量、表面粗糙度、法向相对曲率半径。其他的一些影响因素(如公式中的和使用现场的)也必须要考虑,当然,要取决于进一步的研究。通过量纲的分析[33],有些很小的影响量可能被略去,影响量的数目可能会减少。
可用各种方法来测量和估算磨擦因数,应根据磨擦因数来选择极限接触温度。
6.1平均磨擦因数,A法
用齿轮实验或柱——环实验方法测出开始胶合时的磨擦因数。此法的极限接触温度相对较高。
6.2平均磨擦因数,B法
根据经验,在有规则的工作条件下使用较小的磨擦因数,最后计算磨擦因数可用一些合适的公式进行,即这些公式包含了相当于齿轮本体温度的绝对(动力)黏度ηL。此法的极限接触温度相对较低,见第10章。
6.3平均磨擦因数,C法
如果计算开始时,还不知道本体温度,通常工作条件下的平均磨擦因数可用下式计算:
式中:
wBt——切向单位载荷,见式(11)或式(12),单位为牛每毫米(N/mm);
vg∑C——节点的切向速度之和,单位为米每秒(m/s);
   vg∑C =2·vt·sinawt………………………………(26)
vt——节圆线速度,单位为米每秒(m/s),如果vt>50m/s时,在式(26)中取vt=50m/s;
ρrelC——端面相对曲率半径(当гy=0时,按式(6)计算),单位为毫米(mm);
XL——润滑剂系数:
ηoil——在油温Θoil下的动力黏度,单位为毫帕秒(mPa·s);
XR——粗糙度系数
式中:
Ra1——跑合前的小轮齿面粗糙度Ra,单位为微米(μm)(适当跑合后Ra1可降低到初始值的大约60%);
Ra2——跑合前的小轮齿面粗糙度Ra,单位为微米(μm)(适当跑合后Ra2可降低到初始值的大约60%)。
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