5影響因素
5.1 平均磨擦因數(shù)μmc
齒面間的實(shí)際磨擦因數(shù)是一個(gè)瞬時(shí)與局部的數(shù)值,它取決于油品的一些性能、齒面粗糙度,如同由加工留下的凹凸不平的位置,齒面材料的特性、切線速度、齒面的受力及幾何尺寸。瞬時(shí)磨擦因數(shù)的評(píng)定比較困難,因目前尚無(wú)一種有效測(cè)定方法。
沿嚙合線的平均摩擦因數(shù)μmc,可由測(cè)量[1]得到與由公式(1)估計(jì)出。雖然,局部磨擦因數(shù)在節(jié)點(diǎn)C接近于零,當(dāng)引入公式(1)時(shí),其平均值可用節(jié)點(diǎn)的參數(shù)與油溫Θoil時(shí)油的黏度ηoil大致得出。
積分溫度法的磨擦因數(shù)跟閃溫法的磨擦因數(shù)以不同的方式考慮了齒輪的大小。計(jì)算摩擦的公式(1)僅適用于范圍,例如用于熱功率的磨擦因數(shù)。
1m/s≤ ≤50N/mm
在分度圓線速度 低于1m/s時(shí),磨擦因數(shù)更高,在分度圓線速度 時(shí),在公式(1)中必須使用 時(shí)的 ΣC極限值。
Bt≤150N/mm
當(dāng)單位法向輪齒載荷 Bt<150N/m時(shí),在公式(1)中必須使用 Bt=150N/mm的極限值。
1)磨擦因數(shù)的這一公式是從中心距a≈100mm的齒輪試驗(yàn)中得出的。
式中:
對(duì)于聚(乙)二醇: ;
對(duì)于礦物油:XL=1.0;
對(duì)于聚α烯族烴:XL=0.8;
對(duì)于牽引液:XL=1.5;
對(duì)于磷酸酯:XL=1.3;
公式(1a)表示在a=91.5~200mm的范圍內(nèi)的試驗(yàn)結(jié)果,應(yīng)用本公式時(shí),必須相應(yīng)調(diào)整關(guān)于膠合溫度ΘintS的圖9、圖10和圖11。
KBr為螺旋線載荷系數(shù),膠合考慮了由于總重合度的增加而增加的磨擦(見(jiàn)圖1)。
圖1 螺旋線載荷系數(shù)KBr
Rα=0.5·(Rα1+ Rα2)………………(6)
Rα1、 Rα2是小輪與大輪在加工過(guò)的新齒面上測(cè)量的齒面粗糙度值(例如,標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)齒輪的Rα值是≈0.35μm)。
式中:
對(duì)于礦物油:XL=1.0;
對(duì)于聚α烯族烴:XL=0.8;
對(duì)于非水溶性聚(乙)二醇:XL=0.7;
對(duì)于水溶性聚(乙)二醇:XL=0.6;
對(duì)于牽引液體:XL=1.5;
對(duì)于磷配酯體:XL=1.3。
5.2跑合系數(shù)XE
現(xiàn)有的計(jì)算方法是假定齒輪已經(jīng)過(guò)了較好的跑合。實(shí)際上,膠合損傷經(jīng)常發(fā)生在運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始時(shí)幾個(gè)小時(shí)內(nèi),例如:齒輪箱驗(yàn)收時(shí)在滿負(fù)荷下試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)或一對(duì)新的齒輪裝進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備時(shí)在適當(dāng)跑合以前,齒輪在滿負(fù)荷條件下運(yùn)轉(zhuǎn)。研究[1]表明,與適當(dāng)跑合好的齒面相比,新加工的齒面的承載能力為1/4~1/3,這里用一個(gè)跑合系數(shù)XE加以考慮。
式中:
φE=1,充分跑合(對(duì)于滲碳淬火與磨削過(guò)的齒輪,如果Rarun-in=0.6Ranew則可確認(rèn)為已充分跑合);
φE=0新加工的。
5.3 熱閃系數(shù)XM
熱閃系數(shù)XM是考慮小輪與大輪的材料特性對(duì)閃溫的影響。
嚙合線上任意點(diǎn)(符號(hào)y)熱閃系數(shù)的計(jì)算(見(jiàn)圖2):
圖2 嚙合線上的參數(shù)Γ
如果小輪與大輪的材料是相同的,公式(9)可以簡(jiǎn)化為:
在上式中,熱嚙系數(shù)BM為:
對(duì)于表面硬化鋼,具有以下曲型的特征值:
λM=50N/(s·K),Cv=3.8N/(mm2·K),E=206000N/mm2及v=0.3
XMs=50.0K·N-0.75s0.5·m-0.5·mm
至于其他材料的特征值參見(jiàn)[7]。
5.4壓力角系數(shù)Xαβ
壓力角系數(shù)數(shù)Xαβ是用以考慮將分度圓上的載荷與切線速度轉(zhuǎn)換到節(jié)圓上系數(shù)。
方法A:系數(shù)Xαβ-A
表2表示具有壓力角為αn=20°的標(biāo)準(zhǔn)齒條的壓力角系數(shù)值,標(biāo)準(zhǔn)嚙合角 與螺旋角β的常用范圍。
表2方法B:系數(shù)Xαβ-B
α′t
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β=0°
|
β=10°
|
β=20°
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β=30°
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19°
|
0.963
|
0.960
|
0.951
|
0.938
|
20°
|
0.978
|
0.975
|
0.966
|
0.952
|
21°
|
0.992
|
0.989
|
0.981
|
0.966
|
22°
|
1.007
|
1.004
|
0.995
|
0.981
|
23°
|
1.021
|
1.018
|
1.009
|
0.995
|
24°
|
1.035
|
1.032
|
1.023
|
1.008
|
25°
|
1.049
|
1.046
|
1.037
|
1.012
|
對(duì)于法向壓力角為αn=20°的齒輪,作為近似考慮,其壓力角系數(shù)可近似取為:
Xαβ-B=1 |