齿轮传动效率_啮合效率和摩擦系数的测试_谢如霖

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1、第14卷第l期合肥工业大学学报(自然科学版)。199131991.3了OURNALOFHEFEIUNIVERSITYOFTECHNOLOGYVol。14两l齿轮传动效率、啮合效率和擎擦系数的测试。谢女霖提要,、本文发表了齿轮传动在运行过程中的当量啮合效率勺和齿面当量摩擦系数件。“”的浏定方法并介绍用DCS150型齿轮试验装置进行圆柱渐开线齿轮传动的总、,。效率nn和协的部份m.l试结果:,,;关健词齿轮啮合效率齿面摩擦系数测定方法O引言,,。设计齿轮传动时首先遇到的问题常常是传动效率的确定它涉及机器能否按预订要,、、。,、求工作以及能耗温升寿命⋯等一系列问题因此齿轮传动效率成

2、为传动装置的重。要性能指标和产品性能考核时的主要测试项目当量摩擦系数协能反映齿轮啮合时的摩擦状,。态同时亦可作为评定润滑剂的重要参量,、、、机械封闭功率流齿轮试验方法具有可靠性高试验过程稳定试验功率范围大能耗。,,极低等优点配有合适的加载器之后可在静止或运行状态下随意变载从而可以找出载、。荷齿轮参数与各种动态性能和寿命的关系下面介绍用配有电动同步加载器的机械封闭功,、,、。率流齿轮传动试验装置川进行传动效率n当量啮合效率几当量摩擦系数拌的测定1。的测定试验装置的工作原理及传动效率,其工作原理如图1所示它由两只齿数比相同的齿轮,,箱(亦即试验对象)用弹性轴相联组成循环串联的封。

3、,r代犷门二一闭系统在封闭系统的高速轴串联一转速转矩功率传感-飞~二~J—e1,,、。,、:。口.we器用以测定该轴的转矩T转速功效P在低速,轴串联一只加载器2它会在静止或运转状态产生方向相图l收稿:1990一08一08日期29合肥工业大学学报(自然科学版)191年第14卷(l):。,D、反的~对扭矩T封闭系统的外部安装驱动电动机3并串联一只用以测定驱动转矩T。n。和驱动功率PD4驱动转速的转矩转速功率传感器驱动电动机不传递封闭系统中的循,,,环功率P仅仅驱使整个系统转动亦即只担负整个封闭系统总的摩擦损耗所以摩擦功率。PD等于驱动功率一个减速齿轮箱的总效率为川‘,。口Zp一p

4、一翌主一一一n二二,冬毛竺I+PnV2P。。:、、整个封闭系统总的(摩擦)损耗为P它包括(1)齿轮轴承联轴器等零件的空、,(;3载损耗搅油损耗(含轮齿间的困油损耗)2)各密封圈与轴表面间的摩擦损耗()试验台各运动表面的空气阻力损耗;(4)齿面间摩擦损耗,(5)轴承中的摩擦损耗,。(6)封闭系统中各联轴器的工作损耗等等,2。当量啮合效率的测定,。上述六种损耗中只有后三种损耗与齿面载荷的大小直接有关若测定整个封闭系统前,。PD。PD一PD。)三种与齿面载荷大小无关的损耗总和则后三种损耗的总和为(,PD一PD。若把()当量地看成是两齿轮箱啮合齿面间的总损耗则仅计及后三种损耗的。,、

5、效率可称为当量啮合效率爪那么一只减速齿轮箱的当量啮合效率(计入轴承联轴器[’l的工作损耗)为爪·甄而(l)了件J备2。“艺】[l理论推导的齿轮传动平均啮合效率计算公式已有多种形式若按两角宗晴推导结果‘,:。或按尼曼的公式「l进行推导均可得当1((2时...,__,,_,了11、l~“,l。一‘一卜七’兀-工玄飞一‘I宁豆甲‘一“‘一“’⋯、了丁)气式中:卜‘p齿面间的平均摩擦系数(原文代号为协);Z,—,小齿轮齿数Z:—;大齿轮齿数“;—,节点前的重合度“:—;节点后的重合度—。士分别表示外啮合和内啮合—,,。。,,。可以看出当齿轮的几何参数确定之后,仅是件的函数通常在计算刀

6、。件。,当成常数把3齿面间摩擦的分析和当量摩擦系数。的测定,、、,影响齿面间摩擦状况的因素很多除齿廓形状传动比重合度外还与齿面材料的性、、、、,、质热处理状态表面形状啮合精度润滑剂及润滑条件温度转速和载荷大小等等有:、第l期谢如霖齿轮传动效率啮合效率和摩擦来数的则试29。,,。关显然这些因素对协的实际影响只好通过试验来测定。:.。。,反映摩擦力丑与正压力F关系的库仑公式为F.二件尸但是由于渐开线齿轮在,。啮合过程中的复杂状况终不会是常数,:。渐开线齿轮传动的啮合过程如图2所示若l镇蕊,、,2则石而万瓦为两对齿啮合区之万伪一对齿啮合,。区各齿面间的法向载荷P的作用线啮合线恒与基

7、,,—圆相切井通过节点故各齿面法向载荷之和_ZTI乙P.eosa-d:,,式中d小齿轮的节圆直径TI—-;一作用于小齿轮轴上的驱动力矩。。啮合角—,。、,在传动过程中Ep的大小方向不变其摩擦力,L恒与啮合线垂直摩擦力对齿轮所形成的:阻力矩界等于。,摩擦力乘以啮合点到基圆切点N的距离但由于啮合点的位置是不断变化的而且在多对啮。,:。合时E尸被相啮合的齿对分摊故齿面间的总摩擦力矩艺见在不同啮合区有所不同,。,在两对齿啮合区主动齿轮两个齿面上的摩擦力组成力臂等于基节t的力偶形成作用,;二。t。,,。,于主动齿