Анализ влияния сил трения в зацеплении на динамические нагрузки в зубчатых передачах

Разработана модель для исследования влияния сил сухого и вязкого трения, действующих в зацеплении зубьев, на динамические нагрузки в зубчатой передаче. Силы трения в модели представлены как внешний источник возмущения, изменяющийся по полигармоническому закону, в котором учтены характер эквивалентного коэффициента трения, количество трущихся пар, изменение направления силы трения в течение фазы зацепления, плеча силы трения и других факторов. Показано, что вязкое трение в упругогидродинамическом слое смазки в зацеплении не оказывает существенного влияния на динамические нагрузки и крутильные колебания зубчатой передачи, в том числе и в области резонанса. На основании исследования влияния силы сухого трения в зацеплении сделан вывод, что при вибродиагностике зубчатых колес эффективно измерять сигналы вибраций отдельно по направлениям вдоль и нормально к линии зацепления, что позволяет независимо оценивать воздействие разных источников возбуждения колебаний на сигналы вибраций и использовать их при разработке диагностических признаков технического состояния зубчатых колес.

Литература

[1] Tamminana V.K., Kahraman A., Vijayakar S. A study of the relationship between the dynamic factor and the dynamic transmission error of spur gear pairs. Proceedings of the ASME International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference – DETC2005, 24–28 September 2005, vol. 5, pp. 917–927.

[2] Li S., Kahraman A. A spur gear mesh interface damping model based on elastohydrodynamic contact behavior. International Journal of Powertrains, 2011, vol. 1, no. 1, pp. 4–21.

[3] Kahraman A., Lim J., Ding H. A Dynamic model of a spur gear pair with Friction. Materials of 12th IFToMM World Congress, Besançon, France, June18–21, 2007.

[4] Parker R.G., Vijayakar S.M., Imajo T. Non-linear dynamic response of a spur gear pair: mo-delling and experimental comparisons. Journal of Sound and Vibration, 2000, vol. 237(3), pp. 435–455.

[5] Крагельский И.В. Трение и износ. Москва, Машиностроение, 1968. 475 с.

[6] Чичинадзе А.В. Основы трибологии (трение, износ, смазка). Москва, Машиностроение, 2001. 664 с.

[7] Rebbechi B., Oswald F.B., Townsend D.P. Measurement of gear tooth dynamic friction. NASA, Technical report ARL-TR-1165, 1996.

[8] Дроздов Ю.Н., Смирнов В.И. Исследование коэффициента трения скольжения при высоких параметрах контакта. Вестник машиностроения, 1977, № 6, с. 19–23.

[9] Вулгакова Э.Б., ред. Авиационные зубчатые передачи и редукторы. Справочник. Москва, Машиностроение, 1981. 374 с.

[10] Калинин Д.В., Темис Ю.М. Моделирование нелинейных колебаний цилиндрических зубчатых передач авиационных приводов. Вестник СГАУ, 2015, т. 14, № 3, ч. 1, с. 193–202.

[11] Айрапетов Э.Л., Генкин М.Д. Динамика планетарных механизмов. Москва, Наука, 1980. 256 с.