Identyfikatory
Warianty tytułu
Smarowanie elastohydrodynamiczne zębów przekładni ślimakowej
Języki publikacji
Abstrakty
The fuli numerical solution of the elastohydrodynamic (EHD) lubrication problem for the involute worm gearing has been presented. In these gears the geometrie and kinematical conditions of the teeth contact are extre-mely complex; the contact radii and active velocities vary along the contact lines and are dependent on the angular position of the worm. Then, the first stage of this work was the determining, by means of the tensor calculus, the geometrical and kinematical parameters governing the EHD action. In the next step the EHD film thickness has been iterated utilizing the demanded equilibrium condition of the generated EHD load capacity and the applied load. The iteration procedures were based on the modified secant scheme and bisection method. A number of numerical calculations for various input data are performed; an effect of velocity and load on the EHD film thickness for several worm gears lubricated with mineral and synthetic oils has been determined. This paper is a revised version of one given at NORDTRIB 2004, Tromso-Harstad-Hurtigruten, Norway.
Przedstawiono rozwiązanie numeryczne problemu smarowania elastohydrodynamicznego dla przekładni ślimakowych. W przekładniach tych geometria i kinematyka zazębienia są bardzo skomplikowane; w każdym punkcie styku w polu przyporu występują różne wartości zastępczego promienia krzywizny i średniej prędkości stycznej współpracujących flanek zębów, przy czym są one zależne od chwilowego położenia kątowego ślimaka. W pierwszym etapie pracy wyznaczone zostały linie styku zębów ślimaka (z najczęściej występującym profilem ewolwentowym) i ślimacznicy, które - dla jednego z przypadków obliczeniowych - zostały przedstawione na Rys. 1. Dalej obliczono dla reprezentatywnych punktów styku w polu przyporu ich parametry geometryczne i kinematyczne. Dla tych linii styku, podzielonych na odcinki elementarne (Rys. 2) określone zostały też parametry kątowe, m.in. istotny w dalszych obliczeniach kąt tau między normalną do płaszczyzny styku xi i osią ślimaka z. W modelu obliczeniowym wielkością wyznaczaną było przesunięcie osiowe ślimaka hx, związane z lokalną grubością warstwy smarowej h0 określonej wzorem (1). Do wyznaczenia wartości hx wykorzystano warunek (3) równowagi sumy generowanych w styku nośnych sił EHD i przyłożonego obciążenia zewnętrznego. Dla elementarnych sił nośnych przyjęto przekształconą zależność Dowsona i Higginsona (4). Obliczenia numeryczne przeprowadzono dla trzech zróżnicowanych geometrycznie zestawów ślimak-ślimacznica (Tabela 1). Materiałami uwzględnionymi w obliczeniach były stal dla ślimaka oraz stal lub brąz dla ślimacznicy. Do obliczeń bezwymiarowego parametru grubości warstwy EHD wg wzoru (5) przyjęto dane z eksperymentu. Warunki pracy analizowanych przekładni ślimakowych oparto na ich danych katalogowych - Rys. 3. W wyniku obliczeń numerycznych - z wykorzystaniem zmodyfikowanego schematu siecznych oraz metody bisekcji - otrzymano chwilowe wartości przemieszczenia osiowego ślimaka - Rys. 4. Zmienność przesunięcia osiowego ślimaka jest równoznaczna z jego drganiami - w obszarze częstotliwości akustycznych, co nie występowało w badaniach eksperymentalnych. Jest to oczywiście wynikiem tłumienia dynamicznego, a więc uzasadnione jest uśrednianie przesunięcia osiowego ślimaka i wyznaczanie dalej średniej grubości h0 warstwy EHD. Przedstawiono wpływ prędkości obrotowej ślimaka n1 na grubość warstwy smarowej ho (Rys. 5), obciążenia przyłożonego do wału ślimacznicy (Rys. 6), środka smarowego (Rys. 7), temperatury pracy przekładni (Rys. 8) oraz - jako podsumowanie - zależność bezwymiarowego współczynnika grubości warstwy od szeregu czynników operacyjnych i geometrycznych (Rys. 9). Podsumowując, przedstawiono metodę wyznaczania grubości elastohydrodynamiczej warstwy smarowej między flankami ślimaka i ślimacznicy oraz określono w obliczeniach numerycznych czynniki wpływające na tę wielkość.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
39--51
Opis fizyczny
Bibliogr. 5 poz., rys., tab.
Twórcy
autor
- Institute for Terotechnology, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, Poland
Bibliografia
- 1. Jarchow, F.: Versuche an Stirnrad-Globoid-Schneckengetrieben. Dissertation, Technical University Munich, 1959.
- 2. Predki, W.: Hertzsche Drücke, Schmierspalthöhen und Wirkungsgrade von Schneckengetrieben. Dissertation, Bochum University, 1982.
- 3. Wisniewski, M.: IMK Bericht No. 428, Stuttgart University, 1997.
- 4. Dowson, D.: Higginson, G. R.: Elastohydrodynamic lubrication. Oxford: Pergamon Press, 1966.
- 5. Sternberg, M.: Schneckenräder aus gehärteten Stahl. FVA-Forschungsreport (1996).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPS1-0016-0077
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.