一對齒輪在高油位高速轉(zhuǎn)動時會出現(xiàn)泵吸效應(yīng)和齒間困油現(xiàn)象,這種現(xiàn)象會損失一定功率。為確定這種功率損失的大小,通過理論計算得出齒輪嚙合損失功率和齒輪攪油因油阻損失功率,結(jié)合錨絞機三級齒輪箱試驗得到齒輪總消耗功率,用差值可近似得到泵吸和困油效應(yīng)損失的功率,分析了不同工況下功率損失的變化情況。結(jié)論表明,泵吸及困油效應(yīng)損失功率隨轉(zhuǎn)速和油位的增大而增大。 

【文章來源】：內(nèi)燃機與配件. 2020,(18)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

齒輪嚙合處向外噴射的潤滑油

。PGW1=7.37fgvn3D4.7LAg1026（4）PGW2=1.474fgvn3D5.7Ag1026（5）PGW3=7.37fgvn3D4.7FRf姨tanβ姨姨Ag1026（6）PGW=PGW1+PGW2+PGW3（7）式中，fg是齒輪進入系數(shù)，為浸入深度Hd與零件外徑D的比；D為零件外徑；Ag為常數(shù)；F為吃面寬度；L為零件長度；β為螺旋角；Rf為粗糙度因子。2.3傳統(tǒng)齒輪損失功率計算結(jié)果分析齒輪箱高速端為一級，齒輪采用斜齒輪，螺旋角為8°，其他級均為直齒輪。圖2為錨絞機三級齒輪箱簡圖。潤滑油運動粘度為320mm2/s，電機輸入扭矩為齒輪箱在極低速情況下測得的電機扭矩，約為電機功率的2.5%。根據(jù)式（1）-式（7），可計算出不同工況下三級齒輪箱各級齒輪損失的功率，得到如圖3、圖4、圖5曲線圖，圖5上下橫坐標為對應(yīng)的油位高度與一級大齒輪浸入油液的深度。由圖3可知，齒輪的嚙合損失功率隨著齒輪轉(zhuǎn)速增大而增大；由圖4、圖5可知，齒輪攪油因油阻損失的功率隨輸入速度增大而增大，隨齒輪浸油深度的增加而增大。對比三個圖，可以看出空載情況下，嚙合損失的功率數(shù)值非常小，幾乎可忽略不計。而在高速下，攪油因油阻造成的功率損失可高達幾千瓦。二級跟三級齒輪副速度較慢，與第一級齒輪副的損失的功率相比，同樣可忽略不計。3齒輪功率損失試驗數(shù)據(jù)分析齒輪箱采用Marathon51kW4級變頻電機進行驅(qū)動。齒輪箱在實驗臺上空轉(zhuǎn)，通過變頻器改變電機轉(zhuǎn)速，記錄變頻器顯示屏上的電機轉(zhuǎn)矩，可得出電機功率損失，即該工況下整個齒輪箱消耗功率。在齒輪上涂上潤滑油，齒輪未浸入油液內(nèi)，當齒輪箱以極低的速度轉(zhuǎn)動時，此時其電圖2三級齒輪箱簡圖齒輪齒輪軸承齒輪齒輪軸承齒輪齒輪

=PGW1+PGW2+PGW3（7）式中，fg是齒輪進入系數(shù)，為浸入深度Hd與零件外徑D的比；D為零件外徑；Ag為常數(shù)；F為吃面寬度；L為零件長度；β為螺旋角；Rf為粗糙度因子。2.3傳統(tǒng)齒輪損失功率計算結(jié)果分析齒輪箱高速端為一級，齒輪采用斜齒輪，螺旋角為8°，其他級均為直齒輪。圖2為錨絞機三級齒輪箱簡圖。潤滑油運動粘度為320mm2/s，電機輸入扭矩為齒輪箱在極低速情況下測得的電機扭矩，約為電機功率的2.5%。根據(jù)式（1）-式（7），可計算出不同工況下三級齒輪箱各級齒輪損失的功率，得到如圖3、圖4、圖5曲線圖，圖5上下橫坐標為對應(yīng)的油位高度與一級大齒輪浸入油液的深度。由圖3可知，齒輪的嚙合損失功率隨著齒輪轉(zhuǎn)速增大而增大；由圖4、圖5可知，齒輪攪油因油阻損失的功率隨輸入速度增大而增大，隨齒輪浸油深度的增加而增大。對比三個圖，可以看出空載情況下，嚙合損失的功率數(shù)值非常小，幾乎可忽略不計。而在高速下，攪油因油阻造成的功率損失可高達幾千瓦。二級跟三級齒輪副速度較慢，與第一級齒輪副的損失的功率相比，同樣可忽略不計。3齒輪功率損失試驗數(shù)據(jù)分析齒輪箱采用Marathon51kW4級變頻電機進行驅(qū)動。齒輪箱在實驗臺上空轉(zhuǎn)，通過變頻器改變電機轉(zhuǎn)速，記錄變頻器顯示屏上的電機轉(zhuǎn)矩，可得出電機功率損失，即該工況下整個齒輪箱消耗功率。在齒輪上涂上潤滑油，齒輪未浸入油液內(nèi)，當齒輪箱以極低的速度轉(zhuǎn)動時，此時其電圖2三級齒輪箱簡圖齒輪齒輪軸承齒輪齒輪軸承齒輪齒輪軸承軸承軸承軸承軸承軸承圖3齒輪嚙合損失功率與速度關(guān)系1210864201級齒輪副2級齒輪副3級齒輪副18002100240027003000齒輪功率損失PM/（W）電機轉(zhuǎn)速n（r/min）圖4齒

【參考文獻】：
期刊論文
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