变位非对称聚合物行星齿轮的瞬态热弹流润滑
Transient Thermo Elastohydrodynamic Lubrication of Asymmetric Polymer Planetary Gear with Addendum Modification
- 机械传动 2022年46卷第5期 页码：108-115
- 作者机构：
1.青岛理工大学 机械与汽车工程学院， 山东 青岛 266520
2.工业流体节能与污染控制 教育部重点实验室， 山东 青岛 266520
- 作者简介：
左名玉（1997— ），女，山东烟台人，硕士；研究方向为齿轮的弹流润滑研究。
王优强（1970— ），男，山东沂水人，博士，教授；研究方向为齿轮与轴承的弹流润滑研究。
- 基金信息：山东省重点研发计划项目(2019GHY112068┫国家自然科学基金┣51705270)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2022.05.015
中图分类号：
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左名玉,王优强,菅光霄等.变位非对称聚合物行星齿轮的瞬态热弹流润滑[J].机械传动,2022,46(05):108-115.
Zuo Mingyu,Wang Youqiang,Jian Guangxiao,et al.Transient Thermo Elastohydrodynamic Lubrication of Asymmetric Polymer Planetary Gear with Addendum Modification[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(05):108-115.
左名玉,王优强,菅光霄等.变位非对称聚合物行星齿轮的瞬态热弹流润滑[J].机械传动,2022,46(05):108-115. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.05.015.
Zuo Mingyu,Wang Youqiang,Jian Guangxiao,et al.Transient Thermo Elastohydrodynamic Lubrication of Asymmetric Polymer Planetary Gear with Addendum Modification[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(05):108-115. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.05.015.
摘要
为探究非对称齿廓的内啮合齿轮在变位情况下的热弹流润滑特性，用多重网格法对采用变位设计的非对称聚合物齿轮进行了瞬态热弹流润滑分析，比较了不同传动类型的变位齿轮的弹流润滑特性，分析了不同变位系数分配形式以及齿廓修形对非对称聚合物齿轮在内啮合情况下的瞬态弹流润滑的影响。结果表明，非对称齿轮能改善变位齿轮的润滑性能，正传动的变位类型的齿轮润滑性能最优，内齿轮采用较大的变位系数对热弹流润滑更为有利，合理的修形能够改善非对称变位齿轮的润滑性能。
Abstract
In order to investigate the thermo elastohydrodynamic lubrication characteristics of internal meshing asymmetrical gears with addendum modification， the transient thermo elastohydrodynamic lubrication of asymmetrical polymer gears with addendum modification is analyzed by the multi-grid method. The elastohydrodynamic lubrication characteristics of modified gears with different transmission types are compared. The effects of different distribution forms of modification coefficients and tooth profile modification on the transient elastohydrodynamic lubrication of asymmetrical polymer gears under internal meshing are analyzed. The results show that asymmetrical tooth profile can improve the lubrication performance of the gears with addendum modification， and the positive transmission gear has the best lubrication performance. The larger modification coefficient of the inner gear is conducive to the thermo elastohydrodynamic lubrication performance. The moderate tooth profile modification can improve the lubrication performance of the asymmetric gears with addendum modification.
关键词
非对称齿轮弹流润滑变位系数行星齿轮齿轮修形
Keywords
Asymmetric gearElastohydrodynamic lubricationModification coefficientPlanetary gearTooth profile modification
references
张建蓉，钱心筠，钱雄伟.塑料直齿圆柱齿轮的静态传动误差有限元研究［J］.塑料科技，2020，48（10）：89-92.
ZHANG Jianrong，QIAN Xinyun，QIAN Xiongwei.Finite element study on static transmission error of plastic spur gear［J］.Plastics Science and Technology，2020，48（10）：89-92.
卢泽华，刘怀举，朱才朝，等.润滑和载荷状态对聚甲醛齿轮服役性能的影响［J］.中国机械工程，2021，32（17）：2047-2054.
LU Zehua，LIU Huaiju，ZHU Caichao，et al.Effects of lubrication and loading levels to the POM gear durability performance［J］.China Mechanical Engineering，2021，32（17）：2047-2054.
余国达，刘怀举，朱才朝，等.基于摩擦热流-滞后热通量多热源的塑料齿轮啮合温度研究［J］.机械传动，2021，45（2）：6-15.
YU Guoda，LIU Huaiju，ZHU Caichao，et al.Analysis of meshing temperature of plastic gear based on the multi heat source of frictional heat flux and hysteresis heat flux［J］.Journal of Mechanical Transmission，2021，45（2）：6-15.
LU Z H，LIU H J，ZHANG R H，et al.The simulation and experiment research on contact fatigue performance of acetal gears［J］.Mechanics of Materials，2021，154（1）：103719.
LU Z H，LIU H J，WEI P，et al.The effect of injection molding lunker defect on the durability performance of polymer gears［J］.International Journal of Mechanical Sciences，2020，180：105665.
JIAN G X，WANG Y Q，ZHANG P，et al.Analysis of lubricating performance for involute spur gear under vibration［J］.Lubrication Science，2020，32（7）：344-357.
宋开利，王优强，黄丙习，等.塑料与钢制齿轮啮合的弹流润滑研究［J］.润滑与密封，2005（1）：50-51.
SONG Kaili，WANG Youqiang，HUANG Bingxi，et al.The study on EHL of plastic pinion engaging with steel gear［J］.Lubrication Engineering，2005（1）：50-51.
王发辉.基于理想模型的齿轮传动弹性流体动力润滑研究［D］.南昌：南昌大学，2008：44-58.
WANG Fahui.Gearing elasto-hydrodynamic lubrication based on the ideal model［D］.Nanchang：Nanchang University，2008：44-58.
SEKAR P R.Performance enhancement of spur gear formed through asymmetric tooth［J］.Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers，Part J：Journal of Engineering Tribology，2019，233（9）：1361-1378.
PANDIAN K A，GAUTAM S S，SENTHILVELAN S.Experimental and numerical investigation of the bending fatigue performance of symmetric and asymmetric polymer gears［J］.Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers，Part L：Journal of Materials：Design and Applications，2020，234（6）：819-834.
鲍培德，谢俊，尹小琴，等.行星齿轮变速传动的弹流润滑研究［J］.润滑与密封，2011，36（2）：12-16.
BAO Peide，XIE Jun，YIN Xiaoqin，et al.Study on elastohydrodynamic lubrication of planetary gear transmission［J］.Lubrication Engineering，2011，36（2）：12-16.
WU B，SHI W K，ZHAO L，et al.Study on the micro thermal EHL behavior of wind turbine gearbox［J］.Applied Mechanics and Materials，2011，1414：443-447.
魏聪，王优强，周亚博，等.汽车差速器锥齿轮差速工况下的润滑特性研究［J］.润滑与密封，2019，44（8）：74-80.
WEI Cong，WANG Youqiang，ZHOU Yabo，et al.Research on lubrication characteristics of differential gear bevel gears under differential operating conditions［J］.Lubrication Engineering，2019，44（8）：74-80.
熊永强，何爱民.考虑黏压效应的风电齿轮热弹流分析［J］.润滑与密封，2020，45（5）：108-113.
XIONG Yongqiang， HE Aimin.Thermal-elastohydrodynamic lubrication analysis of gears for wind turbines with the consideration of viscosity-pressure effect［J］.Lubrication Engineering，2020，45（5）：108-113.
赵晶晶，王优强，谢奕浓，等.变位斜齿轮的热弹流润滑数值分析［J］.润滑与密封，2019，44（8）：104-109.
ZHAO Jingjing，WANG Youqiang，XIE Yinong，et al.Numerical analysis of thermal elastohydrodynamic lubrication on modified involute spur gear［J］.Lubrication Engineering，2019，44（8）：104-109.
菅光霄，王优强，罗恒，等.基于时变啮合刚度的变位齿轮系统热弹流润滑研究［J］.摩擦学学报，2020，40（1）：21-29.
JIAN Guangxiao，WANG Youqiang，LUO Heng，et al.Thermal elastohydrodynamic lubrication of X-gears system based on time-varying meshing stiffness［J］.Tribology，2020，40（1）：21-29.
菅光霄，王优强，张平，等.考虑振动的内啮合齿轮副润滑特性分析［J］.中南大学学报（英文版），2021，28（1）：126-139.
JIAN Guangxiao，WANG Youqiang，ZHANG Ping，et al.Analysis of lubrication performance for internal meshing gear pair considering vibration［J］.Journal of Central South University，2021，28（1）：126-139.
陈霞.直齿锥齿轮修形方法研究［D］.武汉：华中科技大学，2006：91-116.
CHEN Xia.Research on the tooth modification methods of the straight bevel gear［D］.Wuhan：Huazhong University of Science and Technology，2006：91-116.
李朋超.直齿锥齿轮修形技术研究［D］.延吉：延边大学，2016：30-41.
LI Pengchao.Research on the tooth modification methods of the straight bevel gear［D］.Yanji：Yanbian University，2016：30-41.
皇甫一樊，陈康康，马辉，等.考虑混合修形的非对称直齿轮副啮合特性与振动特性分析［J］.中国科学（技术科学），2019，49（6）：661-668.
HUANGFU Yifan，CHEN Kangkang，MA Hui，et al.A model for evaluating the meshing characteristics and vibration characteristics of asymmetric spur gears with tooth modifications［J］.Scientia Sinica （Technologica），2019，49（6）：661-668.
邓小禾.渐开线圆柱齿轮齿廓修形与啮合规律研究［D］.武汉：武汉理工大学，2015：3-87.
DENG Xiaohe.Research on profile modification and meshing rule of involute cylindrical gear［D］.Wuhan：Wuhan University of Technology，2015：3-87.
魏聪，王优强，周亚博，等.修形对直齿锥齿轮弹性流体动力润滑的影响［J］.机械传动，2019，43（2）：100-106.
WEI Cong，WANG Youqiang，ZHOU Yabo，et al.Effects of profile modification on elastohydrodynamic lubrication of straight bevel gear［J］.Journal of Mechanical Transmission，2019，43（2）：100-106.
王优强，黄丙习，佟景伟，等.渐开线直齿轮牛顿流体非稳态热弹流润滑分析［J］.计算力学学报，2005（5）：568-573.
WANG Youqiang，HUANG Bingxi，TONG Jingwei，et al.Transient thermo-elastic hydrodynamic lubrication analysis of an involute spur gear［J］.Chinese Journal of Computational Mechanics，2005（5）：568-573.
孙衍宁，马辉，冯盟蛟，等.变位直齿轮副齿顶修形参数设计［J］.工程力学，2018，35（7）：243-248.
SUN Yanning，MA Hui，FENG Mengjiao，et al.Parameter design of tip relief for spur gear pair with addendum modificatione［J］.Engineering Mechanics，2018，35（7）：243-248.
王丹，陆瑞成，闫玉涛，等.航空发动机齿轮接触分析与修形研究［J］.东北大学学报（自然科学版），2013，34（8）：1171-1174.
WANG Dan，LU Ruicheng，YAN Yutao，et al.Modification research and contact analysis of aero-engine gears［J］.Journal of Northeastern University（Natural Science），2013，34（8）：1171-1174.
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