南京工业大学学报自然科学版
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基于KISSSOFT齿轮抗胶合性能研究

【摘要】胶合失效现象在齿轮传动中时常出现,它的存在限制了齿轮的承载能力和使用寿命,表面接触温度是影响胶合现象的主要因素之一。本文通过KISSsoft软件建立齿轮箱模型,通过修改有关参数,对齿轮最大接触温度进行统计,对比胶合温度得出不同参数对齿轮抗胶合性能的影响规律。 
中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-5429304.htm
  【关键词】KISSsoft 齿轮 胶合 接触温度 
  【中图分类号】TH132.41 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)04-0100-01 
  1、引言 
  高速重载的齿轮传动因齿面间的压力大、瞬时温度高、润滑效果差,相啮合的两齿面会发生粘焊现象。此时,两齿面又在做相对滑动,相粘接的部分可能会被撕破,齿面沿滑动方向形成沟痕,即为胶合。胶合会对齿面产生严重破坏,影响齿轮传动的稳定性,并且会影响齿轮寿命。因此在设计时,应该考虑所设计的齿轮拥有良好的抗胶合能力。温度作为影响齿轮胶合的主要因素,在材料限定条件下,有效的降低齿轮最大接触温度可提高齿轮的抗胶合性能。本文主要从螺旋角和端面模数这两个参数来探讨其对齿轮抗胶合性能的影响。 
  2、KISSsoft建模研究 
  在KISSsys模块中,输入实物原始参数。齿轮材料使用18CrNiMo7-6,轴材料使用45钢,轴承为角接触球轴承。端面模数mn=2.5mm,螺旋角β=14.1411°;z1=66,齿宽64mm,右旋;z2=33,齿宽70mm,左旋。建立如图1所示齿轮箱模型。经分析得,在该工况下,齿轮胶合温度为356.78℃。 
  2.1 螺旋角对齿轮抗胶合性能影响 
  对于斜齿轮传动来说,螺旋角过小斜齿轮的优点不明显,过大则轴向力增大,一般取β=8°~25°。这里以螺旋角为自变量,其他参数不变。分别取如下表所示的螺旋角值,利用KISSsoft动力学分析得到齿轮最大接触温度,统计如下表: 
  由以上曲线可知,随着螺旋角的增大,齿面最大接触温度呈下降趋势。这说明,随着螺旋角的增大,齿轮抗胶合能力都有所提升。 
  2.2 端面模数对齿轮抗胶合性能影响 
  若保持齿轮齿数不变修改端面模数,会使得中心距有一定的变化,这对齿轮箱的大小产生一定的影响,不符合实际的安装需求。因此,在这里以中心距为定值修改齿轮的端面模数,即修改了齿轮的齿数。分别取如下表所示的齿数值(大齿轮),利用KISSsoft动力学分析得到齿轮最大接触温度,统计如下表: 
  由以上曲线可知,随着大齿轮齿数增加(端面模数减小),齿面最大接触温度呈下降趋势。这说明,在中心距不变的条件下,随着端面模数的减小,齿轮抗胶合能力都有所提升。 
  3、结束语 
  齿轮的胶合与表面压力、接触温度、润滑等有关,欲提高齿轮的抗胶合能力任何一个环节都不可忽略。本文通过借助KISSsoft软件模拟,主要从螺旋角和端面模数这两个参数来探讨其对齿轮抗胶合性能的影响,并根据数据得出随着螺旋角增大、端面模数减小,齿轮抗胶合性能会增强的结论。

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