В большинстве передач путем соответствующего подбора вязкости масла можно получить условия жидкостного трения. На рис. 2.1 представлен пример влияния коэффициента толщины пленки на возможность возникновения заеданий. Оно аналогично для усталостного и абразивного изнашивания. Можно утверждать, что коэффициент толщины пленки l = 1,5…2,0 обеспечивает нормальную работу передачи.
Из-за разнородности конструкции зубчатых передач и
различий в протекании процессов контактного взаимодействия моделирование с
точки зрения образования ЭГД-пленки смазки должно проводиться отдельно для
каждого вида передач. Одновременно в более сложных передачах оно может иметь
только приблизительный характер, дающий качественную ориентацию в происходящих
процессах.
Рассматривая даже самый простой вид передачи – цилиндрическую прямозубую передачу (рис. 2.2) – надо принимать и учитывать сложность протекающих явлений, определяемую в первую очередь непрерывным изменением условий контактного взаимодействия вдоль линии зацепления, а также изменением скольжения между зубьями. Моделью передачи такого типа являются два цилиндра с центрами в концах отрезка зацепления, контактирующие в точке зацепления.
На рисунке показано изменение вдоль линии зацепления эквивалентного радиуса, максимального давления, скорости качения и скольжения, а также рассчитанной на их основании толщины масляной пленки.
При использовании обозначении, приведенных на рис. 2.2, величины, влияющие на толщину пленки вдоль участка зацепления, определяются по формулам:
эквивалентный радиус
;
гидродинамическая скорость
.
Влияние изменения силы между зубьями при взаимодействии одной или двух пар зубьев может не учитываться из-за небольшого воздействия нагрузки на толщину ЭГД-пленки смазки. Ее величину в зависимости от окружной силы определяет формула
.
Построенная на основании рассчитанных величин изотермическая масляная ЭГД-пленка смазки, представленная на рис. 2.2 сплошной линией, имеет максимум, смещенный в направлении большого колеса. Максимум в середине линии зацепления будет только у зубчатой передачи с передаточным отношением i = 1, а по мере увеличения передаточного отношения смещается в направлении точки N2. Чистое качение будет только в полюсе зацепления, по мере удаления от него растет доля скольжения. В результате растет температура, что также отмечено на диаграмме. Можно заметить, что рост этот заметнее со стороны участка зацепления, соответствующего меньшему колесу. В соответствии с этим ростом и данными неизотермического решения ЭГД-теории скорректированная толщина масляной пленки представлена на диаграмме штриховой линией.
|
Анализируя рост температуры и толщину ЭГД-пленки смазки, можно заметить, что благоприятные условия взаимодействия в зубчатом зацеплении смещены в сторону большого колеса. Смещение, определенное различным приростом температуры на обоих концах участка зубчатого зацепления, увеличивает толщину масляной пленки и должно быть тем больше, чем больше передаточное отношение. Из приведенных рассуждений следует, что если передаточное отношение i ¹ 1, в каждой передаче надо применять корректировку зацепления для улучшения условий взаимодействия. В передачах с большим числом зубьев и передаточным отношением из-за небольшой длины линии зацепления, небольшого скольжения и роста температуры целесообразно смещение всей линии зацепления за полюс зубчатого зацепления в направлении большого колеса.
Представленные рядом исследователей зависимости, позволяющие определить толщину ЭГД-пленки, можно обобщить такой зависимостью:
(2.1)
Постоянная k и показатели a, b и c являются справочными данными.
В размерном виде вариант формулы (2.1) для определения минимальной толщины пленки смазки принимает вид:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.