[發(fā)明專利]一種降低高速齒輪齒面磨損的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310030341.2
• 申請日: 2023-01-09
• 公開（公告）號: CN116025686A
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設計）人: 陳冰;袁巍;周七二;陳永興;黃薇
• 申請（專利權）人: 中國航發(fā)湖南動力機械研究所
• 主分類號: F16H55/17
• 分類號: F16H55/17;F16H55/08;F16H55/14
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 王沖

本發(fā)明涉及降低高速齒輪齒面磨損的方法，所述方法包括：確定齒輪副參數和齒輪副材料；其中，齒輪副參數包括齒輪副的兩個齒輪嚙合的齒面硬度、兩個齒輪的齒根滑動率、兩個齒輪表面處理層深度和兩個齒輪的齒數；對齒輪副的兩個齒輪進行表面強化處理。本發(fā)明可明顯提高齒輪的性能和承載能力，減小齒輪嚙合載荷造成的振動和噪聲，延長高速齒輪使用壽命；另外還能規(guī)范高速齒輪磨損故障排查流程、步驟，縮短排故進程，為控制齒輪加工質量以及維修維護提供了技術依據。

技術領域

本發(fā)明屬于航空渦軸發(fā)動機的高速齒輪齒面磨損領域，特別涉及一種降低高速齒輪齒面磨損的方法。

背景技術

航空渦軸發(fā)動機體內減速器、附件傳動系統的高速齒輪在發(fā)動機工作時，其轉速大于30000r/min，齒輪切線速度高，甚至達到110m/s以上，故在設計、加工等方面的要求是比較苛刻的。并且在高速齒輪傳動系統的研制和使用過程中，齒輪故障時有發(fā)生，影響研制進度，危害飛機安全。

高速傳動齒輪的一種常見故障模式是齒輪的齒面磨損，齒面磨損會導致振動加大，甚至出現齒輪斷齒、卡死的情況，使發(fā)動機體內減速器動力輸出失效，附件傳動上的各附件停止工作，導致燃、滑油停止供油，其故障后果是非常嚴重的。

為此提出了針對降低高速齒輪磨損的方法以及應對這類故障進行排查的步驟和相應的改進措施。

發(fā)明內容

針對上述問題，本發(fā)明提出一種降低高速齒輪齒面磨損的方法，可明顯提高齒輪的性能和承載能力，減小齒輪嚙合載荷造成的振動和噪聲，延長高速齒輪使用壽命。

本發(fā)明為克服現有技術存在的問題，提供如下技術方案：

降低高速齒輪齒面磨損的方法，所述方法包括：

確定齒輪副參數和齒輪副材料；

其中，齒輪副參數包括齒輪副的兩個齒輪嚙合的齒面硬度、兩個齒輪的齒根滑動率、兩個齒輪表面處理層深度和兩個齒輪的齒數；

對齒輪副的兩個齒輪進行表面強化處理。

進一步地，

所述齒輪副的兩個嚙合的齒面硬度匹配要求為齒面之間表面硬度差值在設定范圍內。

進一步地，

所述齒輪副材料選擇氮化鋼或滲碳鋼。

進一步地，

所述齒輪副材料選擇氮化鋼或滲碳鋼的其中一種時，氮化鋼齒面之間、滲碳鋼齒面之間表面硬度差值在設定范圍內。

進一步地，

所述齒輪副材料選擇混合使用氮化鋼或滲碳鋼這兩種材料時，齒面氮化硬度與滲碳表面硬度差值在設定范圍內。

進一步地，

所述兩個齒輪的齒根滑動率設定為齒根滑動率差值在設定范圍內，對中心距限定的齒輪副采用高度變位，變位系數為X1+X2＝0，X1為小齒輪變位系數，X2為大齒輪變位系數，小齒輪正變位，大齒輪取負變位，改變嚙合線段的位置以降低高的滑動率，達到兩齒輪根部滑動率差值在設定范圍內。

進一步地，

所述兩個齒輪表面處理層深度根據按承載載荷、模數確定。

進一步地，

所述齒輪副參數還包括齒側間隙和齒高的齒面粗糙度，其中，齒高的齒面粗糙度≥0.8。

進一步地，

所述齒輪副的兩個齒輪表面強化處理為對每個齒輪的齒頂和輪齒端面進行倒圓角處理。

進一步地，