盾构机主减速器齿轮温度场及其影响因素分析

由于盾构机受载工况恶劣,盾构机主减速器作为驱动系统的核心部件,发热问题会加剧减速器损坏导致盾构机无法工作。通过对齿轮啮合摩擦的热流密度和齿轮与油液间的对流换热系数计算公式的推导,建立了减速器齿轮温度场计算数学模型。采用有限元软件仿真得到减速器各啮合齿轮的稳态温度场,并分析了齿宽与减速比对轮齿温度场的影响。结果表明:减速器齿轮最高温度为64.85℃,出现在低速级与太阳轮相啮合的行星轮齿面上;减速器中低速级各齿轮温度高于中速级相应各齿轮温度,中速级齿轮温度高于高速级相应各齿轮温度;增加齿宽以及在传递相同功率下提高齿轮转速均会使齿轮齿面温度降低,但随着齿宽增大和转速的提高,齿面温度降低的幅度越来越小。该研究可为盾构机主减速器的结构设计、热设计提供一定的理论支撑和参考。