封闭功率齿轮传动试验研究

摘要

齿轮传动作为一种在工业上广泛应用的传动部件，对其传动性能的研究将有助于提高系统的效率。为了研究齿轮装置传动的效率，需要知道齿轮传动装置各部分的功率损失。各部分的功率损失产生热。这些热量引起齿轮装置的温升。为了通过试验的方法来测量齿轮装置的温升，需要开发一台封闭功率齿轮传动试验台。本文研制了一台机械封闭功率传动试验台。本试验台主要由机械传动模块，测量模块，电气模块和控制模块等四模块组成。在机械传动模块中以砝码进行加载，用两特制半联轴器实现对功率的封闭。测量模块由温度传感器，转矩转速传感器和工控机等组成。在被试齿轮箱上布置了20个温度传感器用来测量其温升。转矩转速传感器用来测量系统的输入和输出的转矩与转速。测量模块中应用VC++6.0编写控制软件实现对变频电机的调速功能。
　　 齿轮箱的温升对于齿轮传动的性能有重大影响。影响齿轮箱温升的各种因素主要靠实验的方法来研究。这些因素有载荷，润滑油的粘度，转速，润滑方式等。本文在此试验台上进行了一系列的实验：研究了在空载条件下，VG15，VG32，VG68号润滑油分别在800r/min，600r/min，400r/min,150r/min的温升变化。也研究了在负载条件下，此三种润滑油分别在上述四种转速下的温升情况。利用实验结果绘制达到温度平衡时齿轮箱的温度场分布图。借助于强大的计算流体与传热仿真软件Fluent对齿轮箱进行稳态传热仿真。首先用Pro/E建立齿轮箱的仿真模型，再用Gambit进行网格划分，最后在Fluent中进行求解计算和后处理。并与实验所的结果进行比较，基本相符。