真实机加表面下船用柴油机斜齿轮混合润滑特性研究

作     者：李仁泽 史修江 卢熙群 孙文 刘翮 

作者机构：哈尔滨工程大学动力与能源工程学院 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 082402[工学-轮机工程] 080203[工学-机械设计及理论] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：龙江战略科学家头雁支持计划(ty2030010601)资助项目 

主　　题：船用柴油机 正时斜齿轮副 三维真实机加表面 混合润滑 

摘      要：斜齿轮作为船舶柴油机正时传动系统的核心组件，长期处于高扭矩及高功率密度的苛刻多变工况条件，并与微观粗糙界面润滑作用耦合，工作于润滑-接触并存的混合润滑环境，导致齿面磨损及点蚀失效问题频发。该研究考虑船用柴油机正时斜齿轮运行状态下典型瞬变工况及三维真实机加表面粗糙度的影响，开展斜齿轮副瞬变混合弹流润滑特性研究。结果表明，三维真实机加表面会显著增加各啮合瞬时斜齿轮接触域油膜压力并使油膜厚度产生较为强烈的波动：剃削表面局部接触区膜厚为0，两齿面微凸体接触概率增加，对润滑状态不利；抛光表面可以改善界面润滑状态，降低两齿面接触面积比，增大膜厚比，是较好的加工工艺选择。此外，大功率和低转速工况使得平均膜厚降低，接触面积比增大，不利于界面润滑膜的形成。为降低齿面点蚀及磨损失效概率，尽量保持正时齿轮工作于高速稳定状态。