节圆起棱失效与逻辑判断障碍：幸存者偏差

zengxiaodong

还有一个现象也要说明一下。

就是运行到现在有一个礼拜了，摩擦产生的“吱吱”声几乎完全消失了，也就是即使十几个小时齿面不加油，也不会出现可闻的“吱吱”声。这点是很显著的变化，因为刚装上去的新小齿轮，即使10分钟不加油脂，就会出现啮合“吱吱”声。

zengxiaodong

又运行了48小时，齿面起棱情况无明显变化。

zengxiaodong

顺便发一个运行噪声频谱图



电机实测转速3523r/min，电机轴齿轮齿数11

woodee

zengxiaodong 发表于 2021-12-24 13:37
又运行了48小时，齿面起棱情况无明显变化。

开始在前一个节圆起棱的帖子里，我也赞成是节圆两边摩擦力导致的剪切应力方向不同引起的起棱和凹陷。  但随着实验的进行，显示反转剪切应力的方向变化，并不能导致大轮起棱，我这才感觉情况并不像“传统说法”解释的那么简单。

查钢材滚动摩擦系数，只有滑动摩擦系数的1/100到几十分之一，所以由滚动摩擦（本质是静摩擦）的切应力导致起棱（凹陷），理由不充分。  
而从151楼、152楼提供的实验现状，可做出暂时的定性判断：

• 运转“吱吱”声从有到无，说明齿面一些区域有磨损到磨合的过程；
• 磨损应该不会 首先 出现在近乎纯滚动节圆附近，判定应在啮入啮出点、滑动速度和接触应力最大区域；
• 随着滑动速度和接触应力最大区域被磨损掉，齿轮副进入磨合状态，节圆起棱和凹陷出现无明显变化的情况，这样就容易推理出下面几点；
• 前期阶段的磨损微粒随着润滑油被裹挟滑向节圆，由于滑动速度逐渐减速趋于0，不断沉积在节圆附近，造成节圆附近齿面传动接触情况恶化；
• 较软齿面首先在磨损微粒积堆的反复循环碾压作用下，出现凹陷，凹陷的形状应力变化反过来又同时作用于与之啮合的较硬齿面，使之起棱。
• 当磨损阶段基本完成，进入磨合阶段，磨损微粒不再增加，起棱、凹陷便停止发展，起棱和凹陷的齿面也形成新的共轭状态。
  

根据目前实验情况，先做分析到这儿。

woodee

刚搜了一下“接触强度 曲率半径”，跳出一片文章《利用齿廓综合曲率比作齿面接触强度的精确计算》。发现接触理论用于齿轮，小于17齿的少齿数情况，研究明显欠缺。

发个链接，供参考：  
https://www.doc88.com/p-1357105259227.html

zengxiaodong

利用齿廓综合曲率比作齿面接触强度的精确计算.pdf (122.4 KB, 下载次数: 10)

2021-12-26 11:06 上传

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zengxiaodong

zengxiaodong 发表于 2021-12-24 13:48
顺便发一个运行噪声频谱图

齿频的幅值很高，这个很好理解。轴频也很高，就要费一番思量了。

我的解释是，电机轴旋转不平衡，由此激发出了轴频的噪声！

zengxiaodong

2021年的最后一天，目前累积运转360小时了，齿面起棱情况没有大的情况发生。

woodee

zengxiaodong 发表于 2021-12-31 11:02
2021年的最后一天，目前累积运转360小时了，齿面起棱情况没有大的情况发生。

2021年最后一天，首先要谢谢这一段时间以来，zengxiaodong先生锲而不舍的实验追求，使不少同行能基于实证实例，进行各自所长的推理和判断。  
在讨论中，有同行着眼于粘着磨损，有的重点考察疲劳磨损；还有不少偏重于润滑的动压油膜方面。
还要感谢dongjingzhiji先生，为大家推荐了最新报道：“周长江教授应邀到精密工程研究所作学术报告——高性能齿轮摩擦与接触强度”，链接：  
https://mp.weixin.qq.com/s/Gc--D4_2I2sBMtc9m5fcug   细心研读一下，会有不少启发和收获。  
比如，齿轮啮合的准确滑移距离及其磨损模型：  
  
比如，临界平面法预测齿面接触疲劳寿命：  
   
读后感觉，到底是专家，考虑问题涵盖方方面面，明显比一般工程技术人员研究深入许多。

本主题远未得出为大家公认满意的推理性结论，希望来年，有更专业一点的同行加入进来讨论，让大家受益。

woodee

zengxiaodong 发表于 2021-12-26 11:06

谢谢给出pdf文件供下载！