● 摘要
螺旋锥齿轮在直升机的传动系统中起着举足轻重的作用。在特殊状况下，直升机的传动系统会出现润滑油无法供应的情况，这会导致螺旋锥齿轮处于乏油润滑甚至无油润滑状态。本文从空间啮合原理、摩擦学等基本理论出发，围绕着接触区油膜的变化，建立适合螺旋锥齿轮乏油润滑的相关分析模型，并给出求解实例，获得油膜消失的时间以及轮齿表面抵抗过度磨损的时间。本文的研究工作为提高齿轮及传动系统的高可靠性、高生存力奠定了基础。本文的研究工作主要有以下几个部分：1. 深入研究了点接触弹流润滑理论，给出了求解偏微分方程的数值方法—多重网格法，并编制求解程序，得到接触区压力和油膜厚度的分布情况，从而为后续的乏油弹流润滑研究奠定良好的基础。2. 在乏油润滑方面，首先对充分供油润滑和乏油润滑做出判定，然后建立合适的乏油润滑数学模型，并以入口区的油膜厚度为输入参数，引入部分膜厚比，分析乏油润滑时的接触区压力及油膜厚度的变化。3. 利用乏油润滑理论分析的成果，基于螺旋锥齿轮加载接触分析，建立适合螺旋锥齿轮润滑分析的数学模型，并编制求解程序，得到了轮齿接触区的油膜变化的数据。然后在考虑齿轮润滑存在侧流情形下，建立齿轮乏油润滑分析模型，并利用该分析模型得到了油膜消失的时间。4. 从过度磨损的角度出发，分析了螺旋锥齿轮在油膜消失后的耐磨性能，获得了许用磨损层在磨损率不正常的情况下的消耗时间。