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齒輪-轉子-軸承系統中的摩擦學問題

"#$西北輕工業學院學報%&’#$((( )*+)%,-./01,2/,.3456738/7383-36,2189438/:-73.;<=>#?+文章編號@?(((AB+??C$(((D($A((*+A(E

齒輪F轉子F軸承系統中的摩擦學問題

張鎖懷?G李憶平$G丘大謀*

C?#西北輕工業學院機械工程系G陜西咸陽H?$(+?I$#西北輕工業學院化學工程系G陜西咸陽

H?$(+?I*#西安交通大學潤滑理論及軸承研究所G陜西西安H?((E J D

摘要@分析了齒輪F轉子F軸承系統的摩擦學特性G提出了系統摩擦學的雛形#系統的

摩擦學性能不僅與每一個摩擦副的性能有關G而且還與它們之間的相互作用有關#通過研

究相互嚙合的齒輪之間的相對運動發現G在齒面間建立流體動壓潤滑是可能的#

關鍵詞@摩擦學I轉子F軸承系統I流體動壓潤滑

中圖分類號@,*?*#B文獻標識碼@0

?前言

齒輪F轉子F軸承系統在風機K壓縮機和減速器等機器中廣泛存在G由于齒輪的嚙合作用G使原本相互獨立的多個平行轉子F軸承系統耦合在一起L?M G從而使各轉子F軸承系統的動力特性相互影響G單個摩擦副摩擦學性能的變化將影響其它摩擦副乃至整個系統的摩擦學性能及動力特性#在該系統中G主要的摩擦副有齒輪嚙合摩擦副和滑動軸承摩擦副G此外還有葉輪與流體的摩擦K軸彎曲振動時材料的內摩擦等#摩擦的存在G將不可避免地引起磨損G磨損將導致系統性能的變化G從量變到質變G磨損達到一定程度時G將導致整個系統失效G不能正常工作#因此G減少摩擦K磨損G是保護系統正常工作K延長使用壽命的有效手段之一L$M#另一方面G減少摩擦可降低能量消耗G提高工作效率#在該系統中G減少摩擦K磨損最有效的手段就是潤滑G用油膜將各摩擦副中的工作表面分開#

$滑動軸承摩擦副

目前對于滑動軸承的研究很多G通過采用動壓流體潤滑或靜壓流體潤滑G可以將摩擦副表面完全分隔開G該子系統的摩擦學性能除與摩擦副本身的結構參數有關外G還與整個系統的工作參數有關#根據雷諾方程G在各參數匹配比較合理時G可在軸頸和軸瓦之間形成一定厚度的潤滑油膜將兩表面分開L*M#軸承的摩擦性能將主要取決于潤滑油的性能參數G但就軸頸和軸瓦工作表面而言G除與潤滑油發生物理K化學作用外G疲勞磨損K氣蝕現象也是不可避免的#

*齒輪嚙合摩擦副

*#?齒面跑合過程

齒輪嚙合主要用于傳遞運動K扭矩和功率G不論用于何種場合G齒面間的相互作用是必不可少的#對于新加工的齒輪來說G由于各種加工誤差G齒面的宏觀K微觀輪廓相對于理論輪廓均有一定的偏差#在不受力的情況下G一對齒輪嚙合時只是點接觸G而不是線接觸或面接觸G齒面間有相互作用力時G接觸點產生彈性變形G點接觸變為小局部的面接觸G但接觸面積很小G接觸應力較大#在初始工作或跑合期間G齒面間的機械摩擦及磨損作用可在一定程度上降低表面的粗糙度與波度G使齒面間的接

!收稿日期@$(((A(?A?H

萬方數據

作者簡介@張鎖懷C?J N$AD G男G陜西寶雞人G副教授G博士生

國家自然科學基金資助項目C課題編號@?J J J(B??D

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