Page 18 - 《摩擦学学报》2020年第3期

284 摩 擦 学 学 报 第 40 卷

表 2 齿廓参数和工况条件 齿轮啮合周期内油膜刚度变化规律对比，其中，图8(a)
Table 2 Profile parameters and operating conditions 为啮合周期内总油膜刚度变化规律，图8(b)为接触线

Parameters/properties Value
中间位置处，该段名义接触线上油膜刚度变化规律.
23, 32
Gear number,z 1,2
由图7可知，啮合周期内两种齿轮的总油膜刚度
Tooth width, B/mm 60
Normal modulus, m n /mm 4 均逐渐减小；双渐开线齿轮总油膜刚度在轮齿刚进入
20°
啮合时小于普通渐开线齿轮，而随着啮合点向齿顶啮
Normal pressure angle, α n
Helical angle, β 16°57′42″
合区移动，总油膜刚度逐渐大于渐开线齿轮；双渐开
Tooth waist tangential modification coefficient, y * 0.08
Tooth waist altitude coefficient, l * 0.08 线齿轮名义接触线中间位置处的油膜刚度略大于普
Speed, n/(r/min) 1 000
通渐开线齿轮.
Initial viscosity of lubricants, η 0 /(Pa·s) 0.056
Torque, T/(N·m) 500 双渐开线齿轮在轮齿分阶位置不参与接触，接触
Incremental factor of load, ΔF 0.012 5 线长度小于普通渐开线齿轮，导致单位线载荷增大，
油膜弹性变形减小，每段名义接触线上油膜刚度大于
卷吸速度和当量曲率半径出现差异是双渐开线
普通渐开线齿轮，而由于分阶区域的存在，总油膜刚
齿轮切向变位系数与高度变位系数综合作用的结果.
度小于渐开线齿轮；当啮合点逐渐向齿顶啮合区移
双渐开线齿轮由于轮齿分阶的影响，其齿根厚度大于 动，名义接触线完全位于齿顶啮合区时，在载荷、卷吸
渐开线齿轮，齿顶厚度小于渐开线齿轮，因此卷吸速 速度、当量曲率半径综合作用下，总油膜刚度大于渐
度和当量曲率半径呈现如图6所示的现象. 开线齿轮.
图7所示为渐开线齿轮、双渐开线齿轮啮合过程 4.2 双渐开线齿轮分阶参数对油膜刚度的影响

中每段名义接触线上油膜刚度分布情况. 图8为两种 图9所示为 y = 0.08时，双渐开线齿轮分阶参数
∗

2.00 2.00 1.898
1.903 1.95 1.872
1.95
Rolling speed, u r /(m/s) 1.85 1.823 Rolling speed, u r /(m/s) 1.85 1.820
1.876
1.846
1.850
1.90
1.90
1.794
1.796
1.768
1.80
1.80
1.770
1.741
1.743
1.75
1.75
1.715
1.716
1.70
1.70
1.689
1.65
1.663
1.637
1.636
1.60
1.60 1.689 1.65 1.663
16 0.8 1.0 16 0.8 1.0
Normalized meshing
12 0.6 12 0.6
Normalized meshing
8 0.4 8 0.4
4 0.2 Label of each segment 0.2
4
0 time, t/T of contact line, j 0 time, t/T
Label of each segment
of contact line, j
(a) Rolling speed of involute gears (b) Rolling speed of double involute gears
0.012 0.012
0.010 1 0.010 0.010 1
Equivalent radius, R 2 /m 0.008 0.009 0 Equivalent radius, R 2 /m 0.008 0.009 0
0.009 7
0.009 7
0.009 4
0.009 4
0.010
0.008 6
0.008 6
0.008 3
0.008 3
0.007 9
0.007 9
0.007 6
0.007 5
0.006
0.006
0.006 9
0.006 8
0.006 4
0.006 5
0.004 0.007 2 0.004 0.007 2
16 1.0 16 1.0
12 0.6 0.8 12 0.6 0.8
Normalized meshing
Normalized meshing
8 0.4 8 0.4
4
4 0.2 Label of each segment 0.2
0 time, t/T of contact line, j 0 time, t/T
Label of each segment
of contact line, j
(c) Equivalent radius of involute gears (d) Equivalent radius of double involute gears

Fig. 5 Variations of rolling speed and equivalent radius
图 5 卷吸速度、当量曲率半径变化规律