[发明专利]一种降低高速齿轮齿面磨损的方法

说明书

本发明涉及降低高速齿轮齿面磨损的方法，所述方法包括：确定齿轮副参数和齿轮副材料；其中，齿轮副参数包括齿轮副的两个齿轮啮合的齿面硬度、两个齿轮的齿根滑动率、两个齿轮表面处理层深度和两个齿轮的齿数；对齿轮副的两个齿轮进行表面强化处理。本发明可明显提高齿轮的性能和承载能力，减小齿轮啮合载荷造成的振动和噪声，延长高速齿轮使用寿命；另外还能规范高速齿轮磨损故障排查流程、步骤，缩短排故进程，为控制齿轮加工质量以及维修维护提供了技术依据。

技术领域

本发明属于航空涡轴发动机的高速齿轮齿面磨损领域，特别涉及一种降低高速齿轮齿面磨损的方法。

背景技术

航空涡轴发动机体内减速器、附件传动系统的高速齿轮在发动机工作时，其转速大于30000r/min，齿轮切线速度高，甚至达到110m/s以上，故在设计、加工等方面的要求是比较苛刻的。并且在高速齿轮传动系统的研制和使用过程中，齿轮故障时有发生，影响研制进度，危害飞机安全。

高速传动齿轮的一种常见故障模式是齿轮的齿面磨损，齿面磨损会导致振动加大，甚至出现齿轮断齿、卡死的情况，使发动机体内减速器动力输出失效，附件传动上的各附件停止工作，导致燃、滑油停止供油，其故障后果是非常严重的。

为此提出了针对降低高速齿轮磨损的方法以及应对这类故障进行排查的步骤和相应的改进措施。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种降低高速齿轮齿面磨损的方法，可明显提高齿轮的性能和承载能力，减小齿轮啮合载荷造成的振动和噪声，延长高速齿轮使用寿命。

本发明为克服现有技术存在的问题，提供如下技术方案：

降低高速齿轮齿面磨损的方法，所述方法包括：

确定齿轮副参数和齿轮副材料；

其中，齿轮副参数包括齿轮副的两个齿轮啮合的齿面硬度、两个齿轮的齿根滑动率、两个齿轮表面处理层深度和两个齿轮的齿数；

对齿轮副的两个齿轮进行表面强化处理。

进一步地，

所述齿轮副的两个啮合的齿面硬度匹配要求为齿面之间表面硬度差值在设定范围内。

进一步地，

所述齿轮副材料选择氮化钢或渗碳钢。

进一步地，

所述齿轮副材料选择氮化钢或渗碳钢的其中一种时，氮化钢齿面之间、渗碳钢齿面之间表面硬度差值在设定范围内。

进一步地，

所述齿轮副材料选择混合使用氮化钢或渗碳钢这两种材料时，齿面氮化硬度与渗碳表面硬度差值在设定范围内。

进一步地，

所述两个齿轮的齿根滑动率设定为齿根滑动率差值在设定范围内，对中心距限定的齿轮副采用高度变位，变位系数为X1+X2＝0，X1为小齿轮变位系数，X2为大齿轮变位系数，小齿轮正变位，大齿轮取负变位，改变啮合线段的位置以降低高的滑动率，达到两齿轮根部滑动率差值在设定范围内。

进一步地，

所述两个齿轮表面处理层深度根据按承载载荷、模数确定。

进一步地，

所述齿轮副参数还包括齿侧间隙和齿高的齿面粗糙度，其中，齿高的齿面粗糙度≥0.8。

进一步地，

所述齿轮副的两个齿轮表面强化处理为对每个齿轮的齿顶和轮齿端面进行倒圆角处理。

进一步地，