齿轮仿生织构特征设计及有限元分析*
2021-06-30苏永生齐国良申干强王文昌
润滑与密封 2021年6期
苏永生 齐国良 李 亮 申干强 王文昌
(1.安徽工程大学机械工程学院 安徽芜湖 241000 ;2.安徽科达机电有限公司安徽马鞍山 243000;3.南京航空航天大学机电学院 江苏南京210016)
齿轮传动机构是高端智能装备的关键部件,对高速和重载装备运行精度、稳定性和工作效率等影响重大。高速重载运行工况下,齿轮啮合界面摩擦非常复杂,润滑介质改善齿面摩擦效果有限,容易发生齿轮失效现象。因此,如何降低齿面摩擦,改善齿面润滑状态,提升齿轮传动机构效率和精度,是突破高端齿轮传动装备技术瓶颈及其国产化的关键要素,必将对我国高端装备发展产生深远和积极的影响。
目前,改善齿轮啮合界面磨损,减少齿轮失效,提高齿轮运行性能的方法包括齿轮修形、高性能齿轮材料研发,应用油、脂和固体润滑等润滑介质及涂层技术等途径[1-7]。近年来,国内外科研工作者针对表面织构减摩和抗磨损性能进行了广泛的研究。在齿轮传动过程中,重载会导致齿轮副发生弹性变形,使得理论上的线接触转变为面接触,这为利用齿面织构储存润滑介质发挥减摩作用提供了可能。
目前国内吉林大学和清华大学等已初步开展了齿轮织构研究,通过齿轮仿生织构啮合模拟试验,发现织构对改善齿轮界面环境的积极作用,同时优化了织构特征[8]。汤丽萍和刘莹[9]针对不同形状织构特征,通过理论和试验研究发现,齿轮织构特征参数对齿面摩擦性能产生重要的影响。……
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