针对直齿轮磨损问题,考虑到齿轮动态特性对磨损的影响,联合Archard公式和齿轮动力学方程建立了基于动态啮合力的齿轮磨损定量计算模型。基于动力学方程求出动态啮合力,将动态啮合力及滑动系数代入Archard公式计算磨损量;将磨损量视为齿形误差重构齿廓,并重新计算动态啮合力及滑动系数;反复迭代则可得到动态啮合力和磨损量的变化规律。进行齿轮磨损试验,采用光谱仪分析油液中Fe元素浓度变化,得到齿轮磨损量的变化规律及磨损系数K,通过仿真结果与试验结果的对比验证了模型的准确性。最后对齿轮的磨损状态进行仿真预测,结果表明,当主动轮运转5.578×107次后,总磨损量达到2.085 g,动态啮合力峰值超过理论值的4倍,有过载风险;以此作为阈值则可得到齿轮的磨损寿命。仿真模型对于齿轮的磨损寿命预测和抗磨损设计具有重要的工程意义。

针对大功率变速箱液压滑阀在污染环境下的配合间隙泄漏现象，设计搭建了间隙泄漏量的试验台，对滑阀进行了漏油特性试验研究，并通过颗粒计数器分析了流经间隙的污染颗粒尺寸的分布规律。综合考虑了配合间隙大小以及污染油浓度等影响因素，建立了不同配合间隙下的滑阀二维模型，并利用Fluent仿真软件对滑阀内部颗粒分布与间隙泄漏进行数值仿真研究，数值模拟结果与试验数据较吻合。研究结果对液压滑阀的抗污染设计具有工程指导意义。