Page 131 - 《摩擦学学报》2021年第2期

276 摩 擦 学 学 报 第 41 卷

4.5×10 4
4.0×10 4 4 y =0.02
Heat flux density/(W/m 2 ) 4.0×10 4 4 4 4 l =0.08 Heat flux density/(W/m 2 ) 3.0×10 4 4 4 4 y =0.08
4
*
*
l =0.02
3.5×10
l =0.05
*
3.5×10
*
y =0.05
4
3.0×10
*
*
2.5×10
2.5×10
2.5×10
2.5×10
1.5×10
1.5×10
1.0×10
5.5×10
5.5×10 4 3 1.0×10 4 3
0.0 0.0
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
Meshing cycle/(t/T c ) Meshing cycle/(t/T c )
*
*
(a) l -Heat flux density (b) y -Heat flux density
1 400 1 200
*
*
l =0.02 1 000 y =0.02
Convective heat transfer coefficient/[W/(m 2 K)] 1 000 l =0.08 Convective heat transfer coefficient/[W/(m 2 K)] 800
1 200
*
y =0.05
*
l =0.05
y =0.08
*
*
800
600
600
400
200 400
200
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
Meshing cycle/(t/T c ) Meshing cycle/(t/T c )
*
*
(c) l -Convective heat transfer coefficient (d) y -Convective heat transfer coefficient

Fig. 11 Influence of tooth waist order parameters on heat flux density and convective heat transfer coefficient
图 11 齿腰分阶参数对摩擦热流量与对流换热系数影响
均逐渐增大. y∗增大，主动轮齿面摩擦热流量逐渐减 荷增大； y∗增大，啮合齿面间的摩擦系数减小，使中心
小；齿根啮合面的对流换热系数随 y∗增大而增大，而 油层温升降低. 该研究表明适当减小 l∗、增大 y∗有利于
齿顶啮合面的对流换热系数随 y∗增大而减小. 根据齿 双渐开线齿轮界面瞬时接触温度降低，可提高其抗胶
腰分阶参数变化对摩擦热流量与对流换热系数的影 合承载能力.

响，得到不同齿腰分阶参数下主动轮本体温度变化情
4 双渐开线齿轮与普通渐开线齿轮温度场
况，如表3所示. 由表3可知，主动轮本体温度随 l∗增大
而增大，随 y∗增大而减小. 综上所述，齿腰分阶参数变 对比分析
化虽然会对双渐开线齿轮本体温度产生一定影响，但 图13为双渐开线齿轮(DIG)与普通渐开线齿轮
影响较小. (CIG)本体温度对比情况. 由图13可知，双渐开线齿轮
图12为齿腰分阶参数对主动轮界面瞬时温升影 传动中主动轮啮入端与啮出端的摩擦热流量略大于
响. 由图可知，随 l∗增大，主动轮接触界面温升逐渐增 普通渐开线齿轮，而在齿腰分阶附近略小于普通渐开
大；随 y∗增大，主动轮接触界面温升逐渐降低. 因为 线齿轮；双渐开线齿轮传动中主动轮齿根啮合面的对
l∗增大，接触线长度缩短，作用于单位接触线方向的载 流换热系数大于普通渐开线齿轮，而齿顶对流换热系
数小于普通渐开线齿轮. 双渐开线齿轮本体温度值略
表 3 齿腰分阶参数对主动轮本体温度影响 低于普通渐开线齿轮. 因为双渐开线齿轮在齿腰位置
Table 3 Influence of tooth waist order parameters on 有一段过渡曲面不参与啮合，存在对流换热，在摩擦
bulk temperature of driving gear
热流量和对流换热系数区别不大的情况下，其散热性

* *
l Bulk temperature/℃ y Bulk temperature/℃
能略优于普通渐开线齿轮.
0.02 75.086-88.038 0.02 76.994-88.978
0.05 76.321-88.474 0.05 76.321-88.474 图14为双渐开线齿轮与普通渐开线齿轮瞬时温
0.08 77.727-89.482 0.08 75.557-87.917 升对比情况. 由图14可知，双渐开线齿轮传动啮合齿