Page 132 - 《摩擦学学报》2021年第2期

第 2 期 尹兆明, 等: 基于热弹流润滑的双渐开线齿轮温度场研究 277

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*
l =0.02 y =0.02
80 80
*
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l =0.05 60 y =0.05
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*
l =0.08
y =0.08
Temperature rise/℃ 40 Temperature rise/℃ 40
60
20
20
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 )
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(a) l -Instantaneous temperature rise (b) y -Instantaneous temperature rise
*

Fig. 12 Influence of tooth waist order parameters on instantaneous temperature rise of driving gear
图 12 齿腰分阶参数对主动轮界面瞬时温升影响
4.0×10 4 4 DIG 1 400 DIG
Heat flux density/(W/m 2 ) 3.0×10 4 4 4 4 Convective heat transfer coefficient/[W/(m 2 K)] 1 000
3.5×10
1 200
CIG
CIG
2.5×10
800
2.5×10
1.5×10
600
1.0×10
5.5×10 4 3 400
0.0 200
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 )
(a) Comparison of heat flux density (b) Comparison of convective heat transfer coefficient

B: Steacly-state thermal B: Steacly-state thermal
Temperature Temperature
Type: temperature Type: temperature
Unit: ℃ Unit: ℃
Time: 1 Time: 1
2020/4/12 21:54 2020/4/12 21:44
88.474 Max 88.531 Max
87.124 87.284
85.773 86.037
84.423 84.790
83.073 83.543
81.722 82.296
80.372 81.050
79.021 79.803
77.671 78.556
76.321 Min 0.000 0.010 0.020 m 77.309 Min 0.000 0.010 0.020 m
(c) Bulk temperature of DIG (d) Bulk temperature of CIG

Fig. 13 Comparison of bulk temperature between DIG and CIG
图 13 双渐开线齿轮与普通渐开线齿轮本体温度对比

面间中心油层和两齿轮界面瞬时温升的变化趋势与 5 结论
普通渐开线齿轮相似，其数值大小存在差异，但区别
a. 双渐开线齿轮传动中啮入端与啮出端的摩擦
不大. 啮合齿面瞬时温升是衡量齿轮抗胶合承载能力
热流量明显高于齿腰分阶位置，且主动轮啮合齿面上
的关键因素 ，双渐开线齿轮齿腰分阶使节点附近易 的摩擦热流量高于从动轮；齿腰过渡曲面的存在使双
[28]
出现点蚀破坏的区域不发生接触，但其齿面瞬时温升 渐开线齿轮齿面对流换热系数形成1个非光滑曲面.

与普通渐开线齿轮差别不大，说明双渐开线齿轮在保 b. 双渐开线齿轮传动中主动轮的本体温度高于
持较高抗弯强度和接触强度的条件下，仍能保持较好 从动轮，主动轮最高本体温度偏向齿根啮入端，从动
的抗胶合承载能力. 轮本体最高温度偏向齿顶啮出端；啮合齿面间的中心