机床与液压

作者：袁小博，刘云伟，温新苗，陈艳霞

单位：张家口学院机电工程学院;河北科技大学机械工程学院；河北科技大学机械工程学院；张家口学院机电工程学院；张家口学院机电工程学院

关键词：螺旋锥齿轮;阻力矩;功率损耗;数学建模

基金：2024年河北石家庄科技惠民技术研发项目(SSZ01-028-HM)

针对高速工况下螺旋锥齿轮因风阻与搅油现象并存而导致传统功率损耗模型预测不准的问题，建立一种能够准确预测其空载功率损耗的数学模型。通过弗劳德数与静态浸入深度的关联关系，建立浸油动态深度模型，量化分析纯风阻、搅油及其共存行为的线速度与阻力矩之间的关系。对油底壳中单个旋转部件在多种转速和初始静态油位下的阻力特性进行研究，通过特定润滑试验台进行试验，验证所提方法的有效性。最后，通过建立统一的数学模型来分析螺旋锥齿轮的总空载阻力矩和切向速度之间的定量关系，以计算螺旋锥齿轮功率损耗。结果表明：理论方法和经验方法的功率指数平均偏差约为16.76%，在转速较低和油深较大的情况下，约90%或更多的功率损耗来自搅油行为，而在油深较小和转速较高的情况下，表现为风阻和搅油共存的现象，表明所建立的模型能够更真实地反映高速下齿轮的实际损耗特性，具有较强的工程适用性。研究为螺旋锥齿轮的润滑方式提供理论参考。

来源：2026年第2期

《机床与液压》期刊编辑部

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