冲击载荷下Al_(2)O_(3)磨料对齿轮磨损行为的作用机理研究

摘要

为了探究大型风电齿轮受冲击载荷在三体磨料磨损状态下的磨损特征与演变机理,需对初始磨粒混入的45钢斜齿轮磨损特征与运行状态进行分析研究.试验从齿轮磨损量、齿面磨损形貌分析、油液磨粒分析和振动分析4个方面进行磨损机理研究.利用磁粉制动器施加冲击载荷来模拟实际工况,使用颗粒计数器、单联式铁谱仪和扫描电子显微镜对油样磨粒和齿轮齿面损伤形貌进行观测.结果表明:初始硬质颗粒加速齿轮齿面磨损,导致齿轮提前进入剧烈磨损阶段,并引起齿面发生严重损伤,产生磨粒尺寸较大;对斜齿轮施加冲击载荷的加载方式加剧了磨粒磨损并扩大了应力集中,使得表面大磨粒脱落,齿宽降低,从而导致齿轮断裂失效.研究聚焦风电齿轮在风沙环境下易发生磨粒磨损的异常工况,研究结果将为改善风电齿轮在此类异常工况下的磨损状态,提供理论依据.