齿轮传动微点蚀与热胶合竞争性失效机制研究

李纪强, 朱博强, 刘忠明, 师陆冰, 裴 帮, 苗圩巍

(1.郑州机械研究所有限公司, 河南 郑州 450052;2.中国航空发动机集团航空发动机动力传输重点实验室, 辽宁 沈阳 110000)

齿轮传动系统是机械装置重要的基础零部件，随着应用需求的不断变化，目前正向着高功率密度、高可靠性和长服役寿命的方向快速发展.在高接触应力和宽旋转速域的服役条件下，受复杂因素交织影响，啮合齿面易呈现出多变的损伤形式[1-3]，常常表现出点蚀、微点蚀、热胶合、深层剥落以及齿面断裂等多种失效模式的随机出现.尤其在航空航天和新能源电动汽车领域，齿轮传动系统微点蚀与热胶合两种损伤形式经常性地发生模式转变，表现出显著的竞争性关系.经过多年的理论研究和试验测试，微点蚀和热胶合均已形成了相互独立的承载能力计算标准体系.微点蚀通过最小油膜厚度与齿面粗糙度的比值来评价其承载能力，关于微点蚀的最新研究，也大多集中于最小油膜厚度的精确计算以及超精加工抗微点蚀技术的开发[4-5].基于齿面接触温度，热胶合分析也形成了闪温法和积温法两种标准评价体系，当前研究主要集中于瞬时啮合时变温度下润滑油黏温特性与黏压特性的精准确定以及基于热-弹耦合热胶合规避的齿轮多目标综合优化技术[6-9].但关于微点蚀与热胶合失效模式的损伤机理目前仍缺乏深层次的对比分析，也没有就两者竞争性损伤关系具体……