干式摩擦条件下塑料线齿轮对摩擦系数和啮合效率的计算方法

在理论上和实验研究了在干摩擦条件下塑料线齿轮（LG）对摩擦系数和啮合效率的计算方法，以制二的是聚甲醛平行线齿轮齿（POM PLGP）作为示例。首先，通过考虑在实际操作条件下的效果和负载变形的影响来构建PLGP的几何和机械模型。然后，通过球盘实验获得POM样本的摩擦系数，在实验条件下，该值在0.35和0.45之间变化。通过拟合POM样本的摩擦系数获得POM LG对的摩擦系数的计算公式，并且基于用于摩擦系数的计算公式和啮合效率计算方法来计算POM LG对的啮合效率。最后，使用自制齿轮啮合效率试验台测量POM PLGP样本的啮合效率。实验结果验证了塑料LG对摩擦系数和啮合效率的提出计算方法的可行性。该研究提供了一种在干摩擦条件下计算塑料齿轮对摩擦系数和啮合效率的方法。它还为在干摩擦条件下提供塑料LG​​对磨损计算的基础。

o_我−x_我y_我z_我：

坐标系固定驱动和驱动LG

o−xyz,呵,_f−x_fy_fz_f：

固定坐标系

米_f1，米_f2，l_f1，l_f2：

变换矩阵

r_我：

接触曲线

米_我，n_我：

螺旋半径和螺距参数r_我

σ._我：

牙齿表面

n_我0：

的单位法向量σ._我

P_我：

牙齿剖面部分

R_我，φ._Zi.：

半径和修改角度P_我

t_我，θ._我：

参数的范围r_我和p_我

φ._我：

旋转角度

z_我：

牙数

我₁₂：

传动比

γδa,δb_h，γ._v：

PLGP的错位

Δθ_2kl.：

沿圆周方向的额外角位移

ϕ的_2KJ.（φ._1KJ.）：

考虑未对准和装载变形的驱动LG的旋转角度

F_n2（φ._1k）：

正常力量

F_t2（φ._1k）：

圆周力

F_r2（φ._1k）：

径向力量

F_a2（φ._1k）：

轴向力量

T₁，T₂：

计算输入和输出扭矩

K_akj.：

装载齿对中的负载分配系数

α._k：

压角度

米_2摄氏度（φ._1k）：

啮合的LG半径

ω._？（φ._1k）：

角速度

v_我（φ._1k）：

行速度

v₁₂（φ._1k）：

相对滑动速度

R_IXK.，R_Iyk.：

的主曲率半径σ._我

e_我我k，e_IIIk：

主要方向σ._我

γ._k角落之间的角度e_1我k：

和e_2我k

p_KJ.（G，H.）：

接触压力分布

p_akj.：

牙齿表面的平均接触压力

δ._KJ.：

相互方法

K_{g e,氢氟键}：

影响系数

F_ns.：

施加在POM球和盘样本上的正常力

p_作为：

POM试样的平均接触压力

v_年代：

POM球和盘样本的相对滑动速度

μ._年代：

POM标本的摩擦系数

μ.（φ._1k）：

POM LG对的摩擦系数

P_ins.：

计算瞬时摩擦功率损失

η._ins.：

计算瞬时啮合效率

η._cal：

计算平均啮合效率

P_全部的：

测量的总功率损失

P_自旋，P_负载：

测量的负载无关和负载相关的功率损失

P_轴承，P_耦合：

轴承和联轴器的功率损耗

P_网：

齿轮啮合电源损耗

η._网：

测量平均啮合效率

T_在，T_出去：

测量输入和输出扭矩数据

ω._在，ω._出去：

测量输入和输出角速度数据

作者感谢国家自然科学基金（美国专利No.201904010368号广州科技项目（2019年第201904010368号）的支持。

隶属关系

1. 华南理工大学机械与汽车工程学院，广州510640

   陈扬志，林一凡

通讯作者

对应于杨志陈．

杨志陈．他于1986年获得了中国天津大学的学士学位。他收到了他的主人和博士。中国浙江大学学位分别于1992年和1995年。

目前，他是中国华南理工大学机械和汽车工程学院教授和博士主管。他的研究领域覆盖了线条齿轮，摩擦学和微/纳米扫描。

一帆林．2014年毕业于中国华南理工大学，获学士学位。现任华南理工大学博士研究生。他的研究兴趣包括线齿轮，摩擦和聚合物齿轮的磨损。

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