基于系统振动的啮合齿轮齿面上的相对滑动运动分析

以单级直齿圆柱齿轮传动为研究对象,建立了系统的数学模型.通过齿轮系统振动运动分析,论证了考虑系统振动时存在于啮合轮齿齿面间的相对滑动运动,在此基础上对比分析了考虑和不考虑系统振动时存在于啮合轮齿齿面间的相对滑动运动的特点.指出由于系统振动的原因,齿轮副的实际中心线不是固定不变的,而是以平面运动方式变化的,实际啮合点的轨迹(亦即啮合线)不是一条直线,而是一条曲线.当齿面磨损或胶合破坏始于齿高中部时,造成这种破坏的主要原因是齿轮系统的共振.

齿轮系统振动加剧齿轮磨损毁坏的机理分析

通过齿轮系统的振动运动分析,论证了不计系统振动和考虑系统振动时存在于啮合轮齿齿面间的相对滑动运动,揭示了系统振动加剧齿面磨损毁坏的机理。由于系统振动的原因,齿轮副的实际中心线和理论啮合线是以平面运动方式变化的,实际啮合点的轨迹是一条曲线,啮合点在齿高某些部位(一般是齿高中部)是以进两步退一步的往复运动方式向前移动的。啮合点的这种前进与后退的交替移动,一方面很容易破坏啮合齿面间的润滑油膜,使摩擦增大,另一方面大大增加了冲击作用,使载荷峰值大大增加,同时啮合齿面间的相对滑动距离也大大增加了。这几方面的综合效应必然导致相啮合齿面间发生剧烈滑动磨擦,从而引起齿面的过早磨损。