Page 55 - 《摩擦学学报》2021年第5期
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644 摩 擦 学 学 报 第 41 卷
1-A 1-B 1-C
Micro-pittings Micro-pittings
Thermal-scuffing
2-A 2-B 2-C
Micro-pittings
Micro-pittings
Thermal-scuffing
3-A Contact verification Gear test bedstand
Micro-pittings
Fig. 10 The tooth surface damage in the tests
图 10 试验测试中的齿面损伤
损伤，如图10所示. 以上试验结果较好地验证了微点 4 结论
蚀与热胶合失效竞争机制提出的合理性和前述计算
a. 根据微点蚀与热胶合损伤产生机理，结合损伤
方法与评判准则的正确性，并得出材料18CrNiMo7-6
分布与影响因素的关联关系，提出了两者竞争性失效
与普通矿物油组合齿轮设计的胶合发生温度约为220 ℃，
机制的理念，并基于油膜厚度与接触温度分析，建立
但油膜厚度和接触温度计算的精准度仍有提升的空
了两者的统一评价准则，通过试验设计和逆向反算，
间，在2-C最小油膜厚度0.329 μm远大于1-C最小油膜
基本确定了本文中所研究校核方法的可行性.
厚度0.231 μm的情况，仍表现出了较低的胶合发生温
b. 微点蚀与热胶合的产生都与齿面间的啮合润
度. 这种情况与理论分析产生了偏差，但217和220 ℃
滑有直接关系，其中微点蚀主要由油膜厚度决定，当
的温度差不大，在工程应用可容许的范围之内.
油膜厚度小于两齿面的平均粗糙度时，存在着较大的
3组试验是在1组和2组试验的基础之上，为确定
微点蚀计算所需的最小润滑油膜计算安全系数而进 微点蚀风险；当两齿面处于混合润滑或干摩擦时，由
行的补充试验，通过试算在扭矩1 000 N·m和转速 于较大的摩擦升温便会产生热胶合. 而由于服役条件
2 000 r/min的试验条件下最小油膜厚度为1.063 μm， 的多变性，存在着较大的不确定性和竞争性.
此时润滑油膜计算安全系数为1.674，理论上不再存在 c. 对齿轮传动润滑油膜厚度、齿面接触温度以及
发生微点蚀与热胶合损伤的风险，但从运行3×10 次 相应系数的修正计算方法进行了分析，并就扭矩与转
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后的齿面情况来看，仍存在部分齿面出现微点蚀的现 速变化的影响进行了研究，发现油膜厚度、接触温度
象. 结合齿面微点蚀分布，这种情况的发生可从沿齿 受载荷变化更为明显，在一定条件下转速变化影响不
宽方向形成偏载和存在啮入啮出冲击的角度理解，但 大，甚至一定程度上有利于润滑油膜厚度的提高.
也从另一个角度说明，对于齿轮抗微点蚀能力的校核 d. 通过试验测试证明，在润滑油膜最小计算安全
应留有一定的安全余量(微点蚀一般要求的润滑油膜 系数高于1的情况下，齿面仍存在着一定的微点蚀损
最小安全系数为2.00)，这对于热胶合设计同样适用. 伤风险，这主要是由于齿面偏载和啮入啮出冲击等随
