Методика расчета толщины масляной пленки между зубьями закрытых цилиндрических передач

Цель работы — установить закономерности изменения толщины масляной плёнки в цилиндрических зубчатых передачах в зависимости от динамической вязкости масла; суммарной скорости качения, скорости скольжения зубьев, контактного давления в зубчатых передачах при трении.

Исследовали цилиндрические зубчатые передачи закрытого типа, работающие в трансмиссионном масле при контактных напряжениях, не превышающих 2500 МПа и при температуре масла в объёме не выше 150 °С.

Предложена методика расчёта толщины масляной плёнки, учитывающая скорость скольжения между контактирующими поверхностями зубчатых колёс; а также последовательность расчёта величины общей толщины масляной плёнки, учитывающей контактные деформации, значение которых зависит от изменения гидродинамических свойств масла в процессе трении.

Получены результаты исследования факторов, влияющих на толщину масляной плёнки между поверхностями трения зубьев при суммарной скорости качения 6,12 м/с. Диапазон скорости скольжения составляет 1,0—3,0 м/с, контактное давление — 186,9—457,9 МПа, динамическая вязкость трансмиссионного масла 17,44—24,24 мПа×с. Расчётные значения толщины масляной плёнки изменяются в ши-роких пределах от 0,97×10^–6 м до 2,06×10^–6 м, Получены закономерности изменения толщины масляной плёнки от: динамической вязкости масла при постоянном значении суммарной скорости качения и контактного давления; скорости качения при наличии проскальзывания между зубчатыми колёсами.

1. Рещиков В.В. Трение, износ тяжелонагруженных передач. — М.: Машиностроение. — 1975

2. Дубовик Е.А. Особенности изнашивания зубчатых передач трансмиссий. // Трение и смазка в машинах и механизмах. — 2015, № 3, 31—35

3. Irgashev A., Irgashev B.A., and Zhumanov R.M. Method for Calculating the Wear Resistance of Gear Teeth of Vehicle Transmission // International Journal of Advanced Science and Technology. — 2020 (29), no. 11, 1909—1916

4. Мироненков Е.И., Жиркин Ю.В., Султанов Н.Л., Юсупов Р.Р. Влияние отношения толщины масляной пленки к шероховатости трущихся поверхностей на ресурс пар трения и качество холоднокатанной продукции // Новые материалы и технологии в машиностроении. — M.: МГТУ. — 2011, 74—77

5. Sokhting S. and Sherrington I. The Effect of Load and Viscosity on the Minimum Working Thickness of the Oil Film of Piston Rings in Internal Combustion Engines // Journal of Engineering Tribology. — 2009 (223), 383—391

6. Wojnarowski Jozef and Onishchenko Valentin. Tooth Wear Effects on Spur Gear Dynamics // Mechanism and Machine Theory. — Oxford, UK: Elsevier Science Ltd. — 2003 (38), no. 2, 161—178

7. Shaabidov Sh.A. and Irgashev B.A. Computational Procedure of a Gearing Module of Spur Gear Transmissions on Wear Resistance of Gearwheel Teeth // Journal of Friction and Wear. — 2019 (40), no. 5, 567—574

8. Петрусевич А.И. Роль гидродинамической масляной пленки в износостойкость и долговечность поверхностей контакта деталей машин // Вестник машиностроения. — 1963, № 1, 4—5

9. Жилянин Д.Л., Джежора С.В., Леонов А.Д., Сливец К.А. Оценка прочности масляной плёнки трансмиссионых масел при повышенных температурах с помощью четырёхшариковой машины трения // сборник научных трудов: в 2 томах. Белорусский национальный технический университет. — Минск: БНТУ. — 2020, 261—263

10. Лиханов В.А., Деветьяров Р.Р. Трансмиссионные масла. — Вятск: Вятская ГСХА. — 2006