ВИЗНАЧЕННЯ ВТРАТ ТЕРТЯ КОВЗАННЯ В ЗУБЧАСТІЙ ПАРІ
DOI:
https://doi.org/10.18372/0370-2197.2(99).17622Ключові слова:
тертя ковзання, емпірико-аналітичне моделювання, коефіцієнт тертя, робота сил тертя, двохпарне зачеплення, однопарне зачеплення, коефіцієнт втратАнотація
Підвищення показників працездатності зубчастих приводів машин є актуальним завданням, тому для оцінки загальних втрат в зачепленні варто розглянути всі складові втрат. Для вирішення зазначеного завдання у статті запропоновано спосіб визначення втрат на тертя ковзання в зубчастій парі. На цей час вплив ковзання в напрямку лінії контакту зубців на коефіцієнт тертя та умови змазування вивчені недостатньо. В опублікованих роботах наявні дві групи напіваналітичних моделей. Перша група авторів досліджувала ефективність прямозубих передач, припускаючи, що коефіцієнт тертя постійний уздовж всієї поверхні контакту поверхонь тертя в будь-яких положеннях зубчастих коліс при їх обертанні. Друга група напіваналітичних моделей може розглядатися, як поліпшення моделей першої групи з постійним коефіцієнтом тертя. Точність опису за допомогою цих моделей обмежена точністю використовуваних в них емпіричних формул. Ці емпіричні формули не носять загальний характер і часто є функцією певних типів мастила, наявних температур, швидкісних і навантажувальних меж, чистоти поверхонь випробовуваних зразків. Коефіцієнт тертя ковзання залежить від швидкості руху сполучених зубців і властивостей мастильного матеріалу, також він може враховувати такі чинники, як величини нормального навантаження, шорсткість поверхонь зубців та радіуси кривизни профілів зубців. Отримано залежності, за якими можна визначити роботу, витрачену на тертя вздовж усієї лінії зачеплення, враховуючи при цьому коефіцієнти тертя в зубчастій парі при однопарному і двохпарному зачепленні. При цьому коефіцієнт тертя в зубчастій передачі може бути змінний по швидкості спряжених поверхонь, але однаковий при двохпарному та однопарному зачепленні. Отримано аналітичні залежності, що дають змогу розраховувати втрати потужності внаслідок тертя ковзання залежно від кінематичних, силових і міцнісних чинників, властивостей матеріалів мастильних матеріалів і матеріалів коліс.
Посилання
Anderson N.E., and Loewenthal S.H. (1981). Effect of Geometry and Operating Conditions on Spur Gear System Power Loss. ASME. J. Mech. Des.; 103(1): 151–159.
Diab Y., Ville F., Velex P. (2006). Investigations on power losses in high-speed gears. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology.; 220(3): 191-198.
Diab Y., Ville F., Velex P. (2006). Prediction of Power Losses Due to Tooth Friction in Gears. Tribology Transactions. 49(2): 260-270.
Csobán, Attila & Kozma, Mihaly (2010). Investigation of the energy losses generated by the oil churning, the bearing and the tooth friction in planetary gear drives. 17th International Colloquium Tribology 2010 - Solving Friction and Wear Problems. 2. 1487-1492.
Shyshov V.P. O kharaktere kontakta zubev tsylyndrycheskykh peredach / V.P. Shyshov, O.A. Reviakyna, P.N. Tkach // Visnyk Nats. Tekhn. un-tu «KhPI». Zb. nauk. prats tematychnyi vypusk «Problemy mekhanichnoho pryvodu». – Kharkiv: NTU «KhPI», №21. – 2007. – S. 110-119.
Justino Cruz, Pedro M.T. Marques, Jorge Seabra, J. Castro (2022). No-Load Power Loss of a Rear Axle Gear Transmission: Measurement and Validation. Journal of Tribology. 144(9): 1-19.
Bashta O.V. Doslidzhennia vtrat potuzhnosti vnaslidok tertia kovzannia i kochennia v zubchastomu zacheplenni. Ohliad / O.V.Bashta, P.L.Nosko, O.V.Radko, O.V.Herasymova, A.O.Bashta // Problemy tertia ta znoshuvannia, 4 (89).- 2020. – pp.47-57.
Misharin Y.A. (1958). Influence of the friction condition on the magnitude of the friction coefficient in the case of rollers with sliding. Proc. Int. conf. on gearing., Inst, Mech. Eng., London, 159-164.
O'Donoghue J.P., Cameron A. (1966). Friction and temperature in rolling sliding contacts. ASLE Transactions. 9: 1639-1664.
Crook A.W. (1961). A theoretical discussion of friction and the temperatures in the oil film. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Ser. A. Vol. 254: 237-258.
Kelley В.W., Kelley B.W., Lemanski A.J. (1967-1968). Lubrication of involute gearing. Proc. Inst. Mech. Engrs. Vol. 182: 173-184.
Kuzo I.V. Vyznachennia vtrat potuzhnosti na tertia kochennia v opornykh vuzlakh obertovykh ahrehativ neperervnoi dii / I.V.Kuzo, V.M.Hurskyi, T.M.Sorokina, P.L.Nosko, O.V. Bashta // Problemy tertia ta znoshuvannia, 1 (90).- 2021. – s.55-65.
Tkach P. Gearing with increased teeth wear resistance / P.Tkach, P.Nosko, G.Boyko, O.Bashta, Yu.Tsybrii, O.Gerasimova // Problems of Friction and Wear, 2 (79).- 2018. – pp.86-92.
Jin Yang, Tengjiao Lin, Lidong Jiang (2023). Experimental and Simulation Analysis on Windage Power Loss of Herringbone Gear Pair. Journal of Tribology. 145(8): 1-12.
