航空渐开线花键微动磨损的仿真模拟研究

• 作者: 于司泰 兰惠清 蔡建斌 蔡智杰
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 有限元法 渐开线花键副 微动摩擦 微动磨损 接触压力
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 摩擦磨损与润滑|Friction, Wear and Lubrication
• 页码范围: 149-156
• 页数: 8页
• 分类号: TH117
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.04.014

摘要

目的 针对航空渐开线花键微动磨损严重的工程问题,研究多种因素对花键副受力与微动磨损的影响及键齿间的差异.方法 建立以微动磨损机理为基础的渐开线花键副微动模型,通过对比工程检测数据验证了花键副微动模型的合理性,并采用不同的加载方式研究分析各载荷对直升机减速器花键副的影响,并对比分析微动幅值、动载系数以及不对中量对花键传动应力分布与微动磨损的影响.结果 转速载荷的效应均方值远大于转矩载荷的效应均方值.微动幅值为20～80μm,动载系数为1.0～1.5,轴向不对中量为?0.05～0.05 mm,键齿接触应力与磨损量随各因素的增大而增加.键齿啮合区近齿根处的接触压力与微动磨损量均最大.不同向的轴向不对中对齿间差异的影响不同,键齿6～9与键齿15～18受轴向不对中的影响最明显.结论 花键传动中,相较于传动扭矩,传动转速对应力的影响更显著.键齿啮合区近齿根处应力集中较为明显,微动磨损严重.随微动幅值、动载系数与不对中量的增加,微动磨损显著增大,花键副的对中特性能够减小不对中量的影响.键齿的不同啮合区域与键齿间均存在受力与磨损程度上的差异.