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弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮润滑加载接触分析将轮齿加载接触分析(LTCA)与热弹性流体动力润滑分析(Thermal-EHL)有机地结合在一起。运用LTCA,可以得到齿轮副的接触状况,轮齿表面的几何特性,以及进行轮齿啮合表面热弹性流体动力润滑分析所需的法向载荷和运动参数等。从Thermal-EHL的分析结果中,设计者能够得到包括油膜形成能力,油膜压力分布和温度增升等的润滑特性。在LLTCA模型中,综合建立了轮齿接触和润滑特性与运转条件和齿轮加工所决定的几何特性之间的联系。
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清华大学学报(自然科学版)
1996
年第
36
卷
Journal
of
Tsinghua
University
(Sc
i &
Tech)
10/20
第
4
期第
48-53
页
弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮润滑加载接触分析铸
黄昌华,
温诗铸,
李润方
郑昌启
黄晓琴
T
清华大学精密仪器与机械学系,北京
100084;
?重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆
630044
文
摘
弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮润滑加载接触分析将轮齿加载接触分析
(LTCA)
与热弹
性流体动力润滑分析
(Thermal-EH
L)有机地结合在一起。运用
LTCA
,可以得到齿轮副的接触
状况,轮齿表面的几何特性,以及进行轮齿啃合表面热弹性流体动力润滑分析所需的法向载荷
和运动参数等。从
Thermal-EHL
的分析结果中,设计者能够得到包括油膜形成能力,油膜压力
分布和温度增升等的润滑特性。在
LLTCA
模型中,综合建立了轮齿接触和润滑特性与运转条
件和齿轮加工所决定的几何特性之间的联系。
关键词齿轮
g
轮齿接触分析
CTCA);
润滑;设计
分类号
TH
132.41
弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮是机械工程中的重要传动件,在飞机、汽车和机床等行业中得
到了尤其广泛的运用。由于其重要性,许多学者都致力于研究更精确的新设计方法。但是由于
其复杂的几何特性使得该项研究工作困难很大,且必须具备一些特殊的技术方法。
20
多年前,
M.
L.
Baxter
最先运用
TCA(
轮齿接触分析)方法
[lU
模拟孤齿锥齿轮和准双
曲面齿轮的制造过程,并揭示了齿轮副在运转王况条件下的接触状况,具有十分重要的意义。
如今,
TCA
方法己众所周知,成了弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的基本设计方法,也能运用于其
它类型齿轮的设计。但由于
TCA
法只能揭示轻载情况下的接触特性,于是人们又提出了
LTCA(
轮齿加载接触分析)法
[2
,
3]
,从而为弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮提供了更精确的优化设
计准则。
d
此外,对高质量的弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮来说,还必须在设计过程中考虑润滑特性。
因为润滑状况的好坏严重地影响了齿轮副的疲劳寿命、传动效率和运动稳定性。基于这一点,
研究考虑润滑性能的设计方法是必要的。在文献
[4J
中,作者通过运用先进的多重网格法,成功
地解决了弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮点接触的弹流问题。随后在文献
[5J
中,又成功地求解了
该类齿轮副的热弹流问题。
运用上述基本方法,本文提出了弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮润滑和加载接触分析的新方
法,它将热弹性动力润滑分析和
LTCA
结合在一起加以考虑。用
LTCA
求解接触特性,通常包
括接触区域,运动误差等,也用于提供接触点邻域的轮齿表面几何特性,法向载荷以及啃合表
面
Thermal-EHL
分析所需的动力参数等。在
Thermal-EHL
分析中,运用多重网格法求解雷
诺方程和轮齿表面的弹性变形。从
Thermal-EHL
分析结果中,设计者能得到齿轮副润滑性
收稿日期:
1995-03-09
铸国家自然科学基金及重庆大学机械传动国家重点实验室开放基金
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