干摩擦条件下聚甲醛塑料动力齿轮传动啮合效率的分析研究与计算

摘要

从高分子材料的粘弹性力学模型出发，推导出塑料与钢齿轮副粘滞发热损耗功率的计算公式，并以此为基础，结合塑料材料的弹性模量和滑动摩擦系数的测试数据，考虑温度、弹性模量、摩擦系数及载荷之间复杂的偶合关系，研究并提出了一种在干摩擦条件下塑料与钢齿轮副啮合效率的数值计算方法。运用这种方法，可以方便地获得任意啮合位置的瞬时啮合效率及一个啮合循环中的平均啮合效率。通过对聚甲醛与４５＃钢齿轮副的计算发现，在干摩擦条件下，模数对这种塑料齿轮各啮合点的瞬时啮合效率分布有较大影响；当负载力矩不大时，这种塑料齿轮的平均啮合效率受负载力矩变化的影响不大；当主动轮的转动速度增大时，这种塑料齿轮的平均啮合效率逐渐增大。计算结果与文献报道的试验研究结果具有良好的一致性。