卢泽华 刘怀举 朱才朝 余国达 钟兵兵

重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆，400044

0 引言

塑料齿轮在运动传递领域的应用已有近80 年的历史，广泛应用在各种高速轻载领域。随着塑料材料及其成形工艺迅猛发展，工业领域对传动件轻量化、低噪声、低成本的要求节节攀升，塑料齿轮目前越来越多地替代金属齿轮应用在智能机器人、洗衣机等对动力传递有一定要求的场合。智能家电、智能医疗、5G通信等新兴领域蓬勃发展，也不断驱使着塑料齿轮向高承载能力、高可靠性、低噪声发展。然而，塑料材料受温度影响大，温度升高会显著降低其力学性能，制约其承载能力的进一步提高，因此，探索塑料齿轮传动能力提升技术，挖掘其承载潜力是一项富有挑战意义的工作。

塑料齿轮常用的材料有聚甲醛(POM)、尼龙 66(PA66)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)等，其中POM齿轮和PA66齿轮在工业领域应用最为广泛，也是塑料齿轮研究领域的主要研究对象。MAO等[1]针对POM齿轮和PA66齿轮干接触下的磨损率开展了研究，发现运行温度是影响塑料齿轮服役性能的首要因素。HOOKE等[2]在研究POM、PA66和玻纤强化PA66齿轮干接触磨损率的基础上，提出了塑料齿轮齿面闪温经验公式。MAO等[3-4]提出了计算塑料齿轮齿面温度和磨损率的数值模型和理论模型。LETZELTER等[5]采用热成像仪记录了PA66齿轮动态温度场，并将试验温度值与黏弹性数值仿真结果进行了对比，发现工况环境的劣化会导致传递误差下降和承载能力降低。LINDHOLM等[6]采用数值分析方法对PEEK齿轮的接触界面应力和摩擦热进行了计算。……