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齿面接触强度齿面接触强度是指齿轮或齿条在啮合过程中齿面的接触力大小。
齿面接触强度的大小直接影响着齿轮传动的可靠性和工作性能。
本文将从齿面接触强度的定义与计算、影响齿面接触强度的因素以及提高齿面接触强度的方法等方面进行探讨。
一、齿面接触强度的定义与计算齿面接触强度是指单位接触长度齿面所承受的力大小。
在齿轮传动中，齿面接触强度的计算一般采用接触力分析法或应力分析法。
接触力分析法通过计算齿轮啮合过程中齿面的接触力来确定齿面接触强度；应力分析法则是根据材料力学性能参数和齿轮几何参数来计算齿面的接触应力，进而确定齿面接触强度。
1. 齿轮的材料性能：齿轮材料的强度和硬度对齿面接触强度有着重要影响。
一般来说，齿轮材料的强度越高，齿面接触强度就越大。
2. 齿轮的几何参数：齿轮的模数、齿数、齿面宽度等几何参数也会影响齿面接触强度。
通常情况下，齿轮的模数越大，齿面接触强度越大；齿数越多，齿面接触强度越小。
3. 齿轮的啮合角：啮合角是指齿轮啮合时齿面接触线与齿轮轴线的夹角。
啮合角的大小会直接影响齿面接触强度，一般来说，啮合角越小，齿面接触强度越大。
4. 齿轮的润滑条件：润滑条件对齿面接触强度也有着重要影响。
良好的润滑条件可以降低齿轮的摩擦系数，从而提高齿面接触强度。
5. 齿轮的加工精度：齿轮的加工精度也会对齿面接触强度产生影响。
高精度的齿轮加工可以减小齿面接触强度的波动，提高齿轮传动的可靠性。
三、提高齿面接触强度的方法1. 选择合适的齿轮材料：根据具体工况要求选择合适的齿轮材料，提高齿轮的强度和硬度，从而提高齿面接触强度。
2. 优化齿轮的几何参数：根据传动要求合理选择齿轮的模数、齿数和齿面宽度等几何参数，使齿面接触强度达到最大。
3. 控制齿轮的啮合角：通过调整齿轮的啮合角，使其保持在合适的范围内，以提高齿面接触强度。
4. 保证良好的润滑条件：在齿轮传动中，确保良好的润滑条件，选择适当的润滑剂和润滑方式，以减小齿面摩擦，提高齿面接触强度。
Internal Combustion Engine & Parts• 75 •齿轮传动啮合接触冲击分析杨建宏(长沙中传变速箱有限公司，长沙410200)摘要：在工业生产过程中对于齿轮传动有着极为广泛的应用，有关齿轮啮合的动态性研究也引起了有关各方的高度重视。
对齿 轮传动来说，为实现其性能的进一步提升，还需要加强对其传动系统噪音与振动情况的改善。
在齿轮传动过程中啮合冲击现象无法避 免，重点是怎样能够将其冲击效应尽可能地降低。
本文将基于对当前齿轮传动啮合接触冲击研究的现状介绍，进一步从冲击时间与冲 击速度以及冲击位置的关系，冲击转速对冲击合力的影响两方面展开相关的研究工作，并最终就齿轮传动啮合接触冲击研究的未来 趋势进行了探讨。
关键词：齿轮;传动；啮合;冲击0引言从齿轮传动的角度来说，不论是大型齿轮还是小型齿 轮，在传动啮合时出现接触冲击是难以避免的。
部分齿轮 在传动时还会通过新增添润滑剂的措施来降低冲击效应，然而这一措施却不能够从根本上降低对齿轮所造成的损 伤。
在齿轮啮合接触冲击当中，所牵涉到的因素多种多样，必须经过多方面分析与研究来查找造成冲击的真实原因，同时就冲击类型开展具体分析。
对此，本文将就齿轮传动 啮合接触冲击展开具体分析。
1齿轮传动啮合接触冲击研究现状在工业生产过程中，齿轮转动是一种十分广泛的动力 传导方式。
由客观层面来看，在齿轮传动啮合接触冲击过 程中需尽可能地降低其产生的噪音与振动问题，以促进齿 轮应用性能的显著提升。
在当前的众多研究中，绝大部分 研究人员均将关注的重点放在了两个方面，即：①在齿轮 加工生产时，误差导致的啮入与啮出冲击现象；②齿轮侧 间隙内会出现冲击现象。
然而除上述两方面的情况以外，齿轮传动啮合接触也会发生冲击情况，因此未来还需针对 齿轮传动啮合接触冲击展开深入的研究工作。
2齿轮传动啮合接触冲击分析在现代工业生产中，齿轮有着无可替代的作用价值。
伴随着相关动力学研究的日渐深入，齿轮间的配合程度 与动力水平也有了大幅度的提升。
提高齿轮齿面接触疲劳强度的措施下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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软齿面齿轮接触疲劳寿命系数-回复软齿面齿轮的接触疲劳寿命系数是指在一定工作条件下，软齿面齿轮的寿命与硬齿面齿轮相比的寿命之比。
软齿面齿轮是一种通过表面强化处理提高其载荷能力和齿面耐磨性的高强度齿轮。
齿轮的接触疲劳寿命系数是评价软齿面齿轮性能的重要指标，它能够直观地反映软齿面齿轮的使用寿命和可靠性。
首先，软齿面齿轮是一种通过表面强化处理改善其载荷能力和齿面耐磨性的高强度齿轮。
传统的硬齿面齿轮往往在高载荷、高速度和恶劣工况下容易出现齿面疲劳断裂现象，而软齿面齿轮通过改变表面的结构和性质，能够提高齿轮的强度和耐磨性，降低接触疲劳断裂的风险。
接着，软齿面齿轮的接触疲劳寿命系数是衡量其性能的一个重要指标。
接触疲劳寿命系数的计算是通过将软齿面齿轮的使用寿命与硬齿面齿轮相比较得出的。
软齿面齿轮的接触疲劳寿命系数越大，说明其在相同工况下具有更长的使用寿命和更高的可靠性。
然后，影响软齿面齿轮接触疲劳寿命系数的因素有很多。
首先是表面处理工艺的选择和优化。
表面处理工艺可以通过改变软齿面齿轮的表面结构和性质来提高其耐磨性和强度。
常见的表面处理工艺包括渗碳、磨削、化学改性等。
其次是材料的选用和特性。
材料的力学性能和疲劳性能对软齿面齿轮的使用寿命有重要影响。
软齿面齿轮的材料通常选择高强度的合金钢，具有较高的韧性和抗疲劳性能。
此外，润滑条件和载荷条件也会对软齿面齿轮的接触疲劳寿命系数产生影响。
合适的润滑条件可以减少摩擦和磨损，从而延长软齿面齿轮的寿命。
最后，软齿面齿轮的接触疲劳寿命系数的计算可以通过实验和数值模拟来进行。
实验方法是将软齿面齿轮与硬齿面齿轮在相同工况下进行对比试验，通过统计测试样品的失效寿命和硬齿面齿轮的失效寿命来计算接触疲劳寿命系数。
数值模拟则是通过建立软齿面齿轮的数学模型，并利用有限元分析等数值方法来模拟其受力和磨损过程，从而得到接触疲劳寿命系数的预测。
在总结中，软齿面齿轮的接触疲劳寿命系数是衡量其性能的重要指标，能够直观地反映软齿面齿轮的使用寿命和可靠性。
影响一对齿轮接触强度的主要参数齿轮接触强度是指齿轮副传递力矩时，齿轮表面接触处的压力。
影响一对齿轮接触强度的主要参数包括齿轮模数、齿数、法向压力角、齿侧间隙和润滑情况等。
下面将对这些参数逐一进行介绍。
首先是齿轮模数。
齿轮模数是指单位齿数的齿轮齿数与齿轮的公称直径之比。
模数越大，齿轮的齿数越小，轴向长度越短，齿面接触次数也相应减少，接触强度会增加。
而当模数较小时，齿面接触次数较多，接触强度会降低。
因此，齿轮模数与接触强度之间存在一定的关系。
其次是齿数。
齿数是指齿轮上齿的数量，齿轮的齿数也是影响接触强度的重要参数之一。
齿数较多的齿轮，齿面接触次数相对较多，接触强度较小；而齿数较少的齿轮，接触强度较大。
因此，在设计齿轮传动时，合理选择齿数可以使得接触强度达到最优。
第三是法向压力角。
法向压力角是齿轮齿面与齿轮轴线所成的夹角，也被称为法向齿顶压力角。
法向压力角的大小直接影响齿轮接触的性能。
当法向压力角增大时，齿轮齿面的接触长度增加，接触强度也会增大。
但是，过大的法向压力角会导致齿轮齿根强度降低，从而影响整个齿轮传动的可靠性。
第四是齿侧间隙。
齿侧间隙是指两个相邻齿轮齿面与齿槽之间的间隙。
齿侧间隙的大小直接影响齿轮的接触强度。
适当的齿侧间隙可以保证齿轮传动时齿轮之间的正常运动，避免因齿轮变形而导致的接触强度降低。
但是，过大的齿侧间隙会使得齿轮齿面之间的接触区域减小，接触强度也会相应降低。
最后是润滑情况。
适当的润滑可以减少齿轮传动中的摩擦和磨损，提高齿轮的接触强度。
使用合适的润滑油或润滑脂能够降低齿轮表面的摩擦系数，减少齿轮传动过程中的能量损失，从而提高齿轮的接触强度。
除了以上几个主要参数，还有一些其他因素也会对齿轮接触强度产生影响。
例如，齿轮材料的硬度和强度、齿轮的几何形状和精度以及齿轮的使用条件等。
这些因素综合起来，会相互影响，并在实际应用中共同决定齿轮的接触强度。
总之，影响一对齿轮接触强度的主要参数包括齿轮模数、齿数、法向压力角、齿侧间隙和润滑情况等。
第32卷第6期2004年12月江苏冶金Jiangsu MetallurgyV ol.32 No.6Dec.2004齿轮润滑分析及油量控制常荣福(宝钢集团苏州冶金机械厂 苏州,215004)收稿日期:2004-07-25作者简介:常荣福 男,1973年2月生,助理工程师。
电话:(0512)68623453摘要:通过对齿轮润滑的分析,给出了齿轮润滑油量的控制方法。
关键词:齿轮;润滑;油量;油膜厚度;冷却中图分类号:T H132.41引言齿轮传动润滑的主要作用是减少摩擦和磨损,降低齿面工作温度。
采用液体润滑剂还能带走摩擦所产生的热量,对降低温升更加有效。
此外,润滑剂还有防腐、传递动力、消除污物、减振和密封等作用。
1 润滑类型分析齿轮啮合过程是复杂的,每一对进入啮合的轮齿的接触点连续在齿面滚动,并承受极高压力。
但除了在节点处两齿面运动速度相同,可能看成是纯滚动外,在其余各接触点,两齿面运动速度并不相同,也就是说,既有滑动,也有滚动。
对主动齿轮表面来说,将是沿着离开节线的方向滑动,而从动齿轮表面则是向着节线方向滑动,这种滑动对润滑剂的走向有一定关系。
轮齿啮合传动时,一般情况下啮合时间非常短,并且在齿面上出现很大的接触应力。
轮齿在沿啮合线运动时,其接触点处的瞬时曲率半径、接触点处两齿面的滚滑速度及接触载荷都是变化的。
所以齿轮的润滑状态也很复杂,在正常情况下,两个相啮合的齿面,在压力下建立了薄层油膜,由弹性流体动压油膜承受载荷,但在齿根和齿顶处则多半是在混合摩擦或边界润滑的情况下接触。
这和载荷、速度的大小以及油膜厚度和表面粗糙度综合值K 等因素有关。
K =h min /R 21+R 21 式中 h min为最小油膜厚度;R 1,R 2为齿面1,2的粗超度。
当K <1时,可以认为轮齿处于边界润滑状态;当1[K [3时,可以认为轮齿处于混合润滑状态,即齿轮轮齿处于部分弹性流体动力润滑状态;当K >3时,可以认为轮齿处于完全弹性流体动力润滑状态。
车辆齿轮油性能一，润滑性和极压抗磨性在正常运转条件下，齿轮处于弹性流动力润滑状态，当低速高扭矩时，也就是汽车在重载茶下起动，爬坡或冲击载荷时，齿面接触区中有相当部分处于边界润滑状态。
润滑油膜容易破裂，产生胶合与磨损，寿命缩短。
良好的极压性，即在摩擦面接触压力非常高，油膜容易破裂的润滑条件下，能够防止烧结、熔焊等摩擦面损伤。
极压性的改善改善必须依靠极压添加剂，它是一种分子中含有氯、硫、磷等元素的化合物，这些化合物在摩擦表面的温度达到足够高时，便与齿轮金属表面发生化学反应，生成氯化铁、硫化铁、磷酸铁薄膜，此固态膜的临界剪切强度低于基体金属，摩擦副润动时的剪切运动就在固态膜中进行，从而防止金属表面出现胶合或擦伤。
二，热氧化安定性车辆齿轮传动装置中的润滑油温度较高，变速箱油温约60至70摄氏度，差速器油温在70摄氏度以上，一些小汽车的准双曲面齿轮差速器油温可达120至130摄氏度。
因此要求齿轮油有较好的热氧化安定性。
三，低温操作性对于低温操作性，除规定倾点、成沟点和粘度指数等指标外，还特别采用了表现粘度达150Pa*s时的温度这一指标。
在冬季严寒地区，要求汽车齿轮油在低温下保持必要的流动性，以保证轴承等零件的润滑和齿轮开始转动容易。
四，抗腐蚀性车辆齿轮油中含有的极性添加剂都有活性基团，它与表面金属反应生成有机膜，以防止在重负荷时油膜破裂引起擦伤，增加极压性能，而活性基团又会造成铜或铜合金的腐蚀。
因此，车辆齿轮油的配方必须保持平衡，兼顾极压性与腐蚀性。
氧化产生腐蚀性物质加速金属的腐蚀和锈蚀，氧化生成的极性沉淀物会吸附极性添加剂，随沉淀一起从油中析出。
沉淀会使橡胶老化变硬，沉淀覆盖零件表面，影响散热。
车辆齿轮油的热氧化安定性很大程度上取决于添加剂组分，极压添加剂含极性基团，易受热分解，产生腐蚀性物质，也可能发生反应，生产协同或对抗效应五，粘度和粘温特性车辆齿轮在正常运转条件下，齿面经常处理弹性流体动力润滑状态，此时，齿轮油的粘度对承载能力有重要影响。
齿轮传动润滑的特点和作用一、齿轮润滑的特点1）与滑动轴承相比较，渐开线齿轮的诱导曲率半径小，因此形成油楔条件差。
2）齿轮的接触应力非常高，一些重载机械（如轧钢机、水泥磨机、卷扬机、起重机）的减速器齿轮接触应力可达500～1400MPa。
3）齿轮传动中同时存在着滚动和滑动，滑动量和滚动量的大小因啮合位置而异，因此齿轮的润滑状态会随时间的改变而改变。
4）齿轮润滑是断续性的，每次啮合都需要重新建立油膜，条件较轴承相差很远。
5）齿轮的材料性质，尤其是齿面表面形貌、表面粗糙度和硬度等对齿轮的润滑状态有很大影响。
6）齿轮圆周速度范围大，一般为0.1～200m/s，转速可从低于1r/min 到20000r/min 以上。
齿轮的圆周速度和转速对齿轮的润滑方式有较大影响。
二、齿轮润滑剂的作用齿轮润滑剂的作用有以下几方面：1）降低摩擦。
两齿面被润滑剂隔开，避免了金属与金属间的直接接触，使干摩擦变为了流体摩擦；或者由于在齿面上形成物理、化学吸附膜或化学反应膜，降低了摩擦，避免了齿轮点蚀和胶合的发生。
2）减少磨损。
可减少齿面磨损及划伤。
3）散热。
润滑油可以带走热量，起冷却作用。
4）降低齿轮的振动、冲击和噪声。
5）排除齿面上的污物。
6）润滑剂可改善抗胶合性，防止齿面胶合及点蚀。
对齿轮润滑剂所要求的特性在前面文章中已讨论过，此处只着重讨论齿轮油的配伍性。
所谓配伍性是指齿轮油的基础油与不同品种、含量的添加剂掺和时的最佳组合，此种组合的复合效果最好，不产生相互间的对抗作用。
配伍性好的齿轮油可发挥各种添加剂的复合相加作用，而不会在使用中产生过量胶泥和沉淀。
一、齿面点蚀
1、产生原因及现象：脉动偱环的接触应力→齿面产生微小裂纹，在齿轮的挤压下润滑油压上升→裂纹扩展，小块金属剥落→小坑（麻点）
2、发生部位：靠近节线的齿根面处
3、发生场合：闭式传动
4、预防措施：提高齿面硬度、降低表面粗糙度值、合理选择润滑油的粘度及采用正角度变位齿轮传动
二、齿面磨损
1、产生原因及现象：铁屑、灰层进入，啮合齿面间的相对滑动摩擦而产生磨损，齿形变瘦
2、发生场合：开式传动
3、预防措施：采用闭式传动，提高齿面硬度，减小接触应力，降低表面粗糙度值，保持润滑油的清洁
三、齿面胶合
1、产生原因：高速重载时散热不好，低速重载时，压力过大，使油膜破坏，金属熔焊在一起而发生胶合。
2、发生部位：靠近节线的齿顶面
3、发生场合：高速、低速重载齿轮
4、预防措施：适宜的润滑油、提高硬度、减小表面粗糙度值、采用抗胶合能力强的齿轮材料
四、齿面塑性变形（飞边）
1、产生原因：较软齿面的齿轮在频繁起动和严重过载，由于齿面很大压力和摩擦力的作用使齿面金属局部塑性变形
2、发生部位：主动轮形成凹沟，从动轮齿面形成凸棱
3、预防措施：提高齿面硬度、选用较高粘度的润滑油，避免频繁起动和严重过载
五、轮齿折断
1、原因：变载（疲劳、过载）
2、发生后果：不能正常传动，甚至造成重大事故
3、发生场合：开式齿轮传动和硬齿面闭式齿轮传动中
4、预防措施：选择适当的模数和齿宽，采用合适的材料及热处理工艺，减小齿根处的应力集中。
