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6 磨擦因數
在一個齧合周期内,影響齒輪輪齒間磨擦的一些因素是變化的。兩個齧合齒面間存在相對運動,且在一個齒面是均勻的加速,而在别一個齒面上是均勻的減速。僅在節點位置是純滾動。在任何其他位置都存在滾動和滑動。作用在兩齧合齒面上的載荷也随著(zhe)齧合位置的變化而變化。這些因素引起油膜厚度、潤滑狀态和磨擦因數的連續變化。即使在相同的齧合位置,對於(yú)不同的輪和不同時間,磨擦因數也可能是變化的。
爲消除各種影響,認爲局部磨擦因數适用於(yú)相關局部點處磨擦因數的示值。通過計算或測量來幾何確(què)定局部磨擦因數的變化是很困難的。因此,用代表性的磨擦因數的平均值來代替局部磨擦因數的值。
通常所使用的是磨擦因數的平均值(沿接觸軌迹),即使這個值是變化的。在實驗報告中,常常忽略瞭(le)一些重要的影響因素,例如確(què)定入口黏度的本體溫度和潤滑狀況。
平均磨擦因數2)(2)平均磨擦因數定義爲沿接觸軌迹局部磨擦因數的平均值。盡管節點處的實際局部磨擦因數與定義在整個接觸軌迹上的平均磨擦因數不同,但平均磨擦因數可按節點來表達。)μm取決於端面齧合線的幾何參數、切向速度、法向載荷、入品黏度(相同於輪齒在本體溫度處的黏度)、壓黏系數、當量彈性模量、表面粗糙度、法向相對曲率半徑。其他的一些影響因素(如公式中的和使用現場的)也必須要考慮,當然,要取決於進一步的研究。通過量綱的分析[33],有些很小的影響量可能被略去,影響量的數目可能會減少。
可用各種方法來測(cè)量和估算磨擦因數,應根據磨擦因數來選擇極限接觸(chù)溫度。
6.1平均磨擦因數(shù),A法
用齒(chǐ)輪實驗或柱——環實驗方法測(cè)出開始膠合時的磨擦因數。此法的極限接觸溫度相對較高。
6.2平均磨擦因數(shù),B法
根據經驗,在有規則的工作條件下使用較小的磨擦因數,最後計算磨擦因數可用一些合适的公式進行,即這些公式包含瞭相當於齒輪本體溫度的絕對(動力)黏度ηL。此法的極限接觸溫度相對較低,見第10章。
6.3平均磨擦因數(shù),C法
如果計(jì)算開始時,還(hái)不知道本體溫度,通常工作條件下的平均磨擦因數可用下式計(jì)算:
式中:
wBt——切向單位載荷,見式(11)或式(12),單位爲牛每毫米(N/mm);
vg∑C——節點的切向速度之和,單位爲米每秒(m/s);
vg∑C =2·vt·sinawt………………………………(26)
vt——節圓線速度,單位爲米每秒(m/s),如果vt>50m/s時,在式(26)中取vt=50m/s;
ρrelC——端面相對曲率半徑(當гy=0時,按式(6)計算),單位爲毫米(mm);
XL——潤滑劑系數:
ηoil——在油溫Θoil下的動力黏度,單位爲毫帕秒(mPa·s);
XR——粗糙度系數
式中:
Ra1——跑合前的小輪齒面粗糙度Ra,單位爲微米(μm)(适當跑合後Ra1可降低到初始值的大約60%);
Ra2——跑合前的小輪齒面粗糙度Ra,單位爲微米(μm)(适當跑合後Ra2可降低到初始值的大約60%)。 |