关于齿轮等磨损滑动系数的问题

水中鱼儿

大神们好厉害，我就看看不说话。

myT9981

真正的大神们都在潜水呢，我们只不过算个小鬼

yanxudong

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woodee

要谈磨损，还得考虑齿形线的曲率半径。

yanxudong

myT9981 发表于 2016-10-9 10:07
楼上的这位朋友认为齿根的磨损与配对齿轮的齿顶磨损是一样的。你这样可要让现有资料中的滑动率概念不能自圆 ...

探讨思路：
假设一：齿顶和齿根相对运动产生磨损，与滑动速度成比例；                                  1. 相互啮合的齿轮啮合点相对滑动由切向速度差导致，是双向作用，如果材料相同则可以近似认为同一啮合点处磨损相同；
            2. 滑动系数只是为了分配滑动速度（V21=VT2-VT1;V12=VT1-VT2），让滑动系数曲线近似对称;由于滑动率的分母（在实际啮合线的两个极限啮合点两齿轮齿根的切向速度其实是不同的，不能简单的说V21与-V12值相同，形式上就可以抵消，那是指在一个啮合点上）不同，也就是说在等滑动率时实际啮合线两端点处的相对滑动速度不同（非节圆处），这样两个齿轮的齿根捏合处的滑移速度不同，则他们的磨损是不相同的；

            3.啮合点处的切向速度与齿轮的角速度成正比，也就是说等滑移系数考虑了传动比。
假设二：齿顶与齿根啮合的磨损与滑动率成比例；
             1.则齿顶与齿根同一啮合点，磨损不同；
             2. 则需要考虑按传动比进行补偿。

通过分析答案不难得出。

myT9981

woodee 发表于 2016-10-10 13:30
要谈磨损，还得考虑齿形线的曲率半径。

吴迪老师好。您说的意思曲率半径好像是磨损的重要原因。这真的愿闻其祥了。齿面的各直径处曲率半径都是不相等的，并且也是可以求出的。但是，两个齿轮的啮合终归逃脱不掉滚动与滑动。齿顶部曲率半径大，齿根曲率半径小，在相同速度下，曲率半径越小离心力越大，也就是啮合压力越大，磨损就超大。反之，齿顶曲率半径越大，磨损就越小。但是，这对把大齿轮齿根滑动系数增大，小齿轮齿根滑动系数减小有什么不妥呢？愿听高见。

myT9981

对于吴迪老师的指点我仔细思考深感一语中的，高人之处立显。敬佩！
我把我根据吴迪老师指点领悟的说明如下，欢迎大家批正。

myT9981

1.利用曲率半径能更准确深入解释齿根与齿顶的磨损问题。因齿顶曲率半径大，齿根曲率半径小，在齿轮啮合过程中不管是滚动还是滑动齿根处因曲率半径小都要比齿顶处磨损的厉害。因为离心力导致的啮合压力不同所致。这就比我说的滚动大于滑动更有说服力。佩服！
2.齿根滑动率是说明齿根的磨损趋势，其是由变位系数选取决定的，而变位系数的实质是在调节齿部各处的曲率半径。我们的前人们已经发现通过两齿的等滑动率来分配变位系数是最捷径的途径，也是啮合过程中较理想的。把复杂的问题简单化的结果。
3.可以看出，等滑动率是以一对啮合齿为研究对象的，做到齿根处相等，齿顶处相等。这对于一对齿来说是平等的，但对于整个啮合过程显然是小齿轮吃亏的。因为两齿的啮合频次不同。但是，如果要调整齿根和滑动率，牵涉的因素又很多，搞的不好得不偿失。所以，前人们把等滑动率做为首选是安全稳妥的做法。
4.对于更精益的要求如果追求更加完美，还是有研究空间的。比如像上面我说的例子，以损失齿顶10%的代价来换取齿根100%的改善难道还没有必要吗？当然这只是计算的结果。如果经实际使用，小齿轮失效的部位是齿根，上述的改善就有必要了。反之，如果是小齿轮的齿顶先失效，上述的改善反而改的更差了。
5.讨论至此可以明确了，通常的等滑动率设计是稳妥安全的，也是科学的。但对于精深的研究还是有空间的。
以上就是吴迪老师对我的启发。谢谢！

myT9981

谢谢老师们的指点。说实话像我这样普通的技术人员都是以实用为主的。至于更深入的钻研也没有这个能力。能做个有心人就不错了，就是把不同资料加以对比，能体会其中的一二就知足了。

zengxiaodong

其实齿顶和齿根都不容易磨损，最容易磨损处恰恰是节圆附近！

当然，如果基节误差太大，会导致啮入啮出冲击，这种情况导致的齿顶（齿根）损坏不在本帖讨论之列。