Линеаризация изотермической стационарной задачи смазывающих жидкостей высокоскоростных, тяжелонагруженных зубчатых передач тяжелых токарных станков с ЧПУ

Abstract

В статье рассмотрены вопросы, связанные с уточненными решениями изотермической стационарной задачи для смазывающей охлаждающей жидкости, находящейся в ньютоновском состоянии с учетом усилий, действующих в зацеплении цилиндрических зубчатых колес и сил трения, возникающих на активных поверхностях зубьев в зоне контактирования эвольвентных поверхностей и толщины масляного слоя с учетом гидродинамических характеристик смазывающей жидкости. Для получения соответствия приближенных и уточненных решений была установлена связь между максимальным контактно-гидродинамическим давлением и максимальным герцевским давлением. Анализ показал, что при любых рабочих параметрах максимальное контактно-гидродинамическое давление должно быть меньше или равно максимальному герцевскому давлению. При гидродинамическом (жидкостном) или граничном (полужидкостном) режимах трения масляный слой не только существенно влияет на состояние зубьев, потери мощности и температуру в контакте, но и исполняет роль упругой среды, демпфирующей удары и изменяющей распределение нагрузок по длине контактных линий. Так, для закрытых эвольвентных передач с поверхностно-упрочненными химико-термической обработкой зубьями наиболее актуальным является предотвращение глубинных (подслойных) повреждений, обусловленных концентрацией нагрузки в зацеплении.

In the article the questions connected with refined solutions isothermal stationary problem for lubricating coolant in the Newtonian condition considering the forces acting in the meshing spur gears and friction forces that occur on the active surfaces of the teeth in the zone of contact of involute surfaces and the thickness of the oil layer taking into account the hydrodynamic characteristics of lubricating fluid. To match approximate and refined solutions was established the correlation between the maximum contact-hydrodynamic pressure and maximum Geraskin pressure. The analysis showed that under all operating parameters maximum contact and hydrodynamic pressure must be less than or equal to the maximum gertsen pressure. When hydrodynamic (liquid) or boundary (semi-liquid) modes of friction of the oil film not only has a significant impact on the condition of the teeth, loss of power and temperature in contact, but also takes the role of an elastic medium, damping the shocks and change the distribution of loads along the length of the contact lines. So, for closed involute gears with case-hardened chemical and thermal treatment teeth most relevant is the prevention of deep (subsurface) damage due to concentration of load in the mesh.