轮组系统

虽然机床变速箱啮合齿轮组的应用技术比较成熟，但其啮合齿轮组会随着工作时间的增加而发生齿轮磨损,主要包括齿面接触疲劳磨损和齿根弯曲疲劳磨损，导致齿轮使用寿命大为减短。

齿轮组研究现状

现国内外有一些研究机构和学者已经对机床变速箱啮合齿轮组进行了一定研究工作。就国内而言，大连理工大学的郝东升等针对多个行星轮均布的大功率直齿行星传动系统,提出了优化齿轮修形参数的设计方法，建立了有限元模型,最终优化了齿轮修形参数”。重庆大学的姚阳迪针对高速重载齿轮系统；展开了齿轮弹性接触、对流传热,齿廓修形研究，确定了基于热弹变形的理想齿轮修形曲线。中北大学的赵心远等通过对齿轮受载情况的分析，介绍了因轮修形的原理和方法,并对齿轮修形的发展趋势进行总结。另外，济宁学院的袁野重点介绍了齿轮修形的概念机类型,提出了齿轮修形是降低噪声的重要方法”。在国外也有学者对变速箱啮合齿轮组做了研究,意大利AlessioAroni等提出了一种针对小齿轮的新颖的恢复准双曲面齿轮轮齿偏离的方法,使得初始设计的传输特性和高水平准确性得以恢复，法国的J.Bruyere等提出了一种评估齿形修正对最小化传输误差的影响,认为优化参数有利于齿廓设计的。

齿轮组研究意义

齿轮组齿形的修正可以提高啮合齿轮组的稳定性，降低齿轮受载变形和制造、装配误差引起的啮合冲击，改善齿面的润滑状态,以获得更为均匀的齿面载荷分布。本文利用NX与ANSYS的接口技术,提出了机床变速箱啮合齿轮组齿形修正的优化设计方法,结合瞬态动力学分析和齿轮材料特性,改善了齿轮组啮合过程的时变应力分布情况，保证了该齿轮组工作过程的可靠性和稳定性。

润滑与机械设备的运转息息相关，有人形象地把润滑油比喻为机械设备的血液，可以说失去了润滑，就没有机械设备的存在。冶金行业作为工业的基础，其工作各个环节离不开齿轮传递。由于齿轮之间的相对滑动造成的磨损加剧了齿轮的损坏，加入润滑介质提高传递效率和降低齿轮的摩擦磨损具有重要的作用。

齿轮组失效形式

在齿轮传动的过程中，由于润滑油具有一定的黏性，因此很容易形成具有一定厚度的弹性润滑油膜，油膜的厚度决定了润滑的效果。太厚的油膜厚度会加剧传动设备的振动进而影响传动效率；太薄的油膜厚度会加剧传动部件之间的磨损进而降低使用寿命。因此研究外因参数对油膜厚度的影响是分析齿轮组润滑系统失效的关键所在。综合前人的研究成果，目前关于齿轮组润滑系统失效形式有以下两种情况：

1)没有正确选用润滑油，从而超出润滑油本身的使用性能。这种形式在齿轮组润滑失效形式中占很少一部分。

2)正确选用齿轮组润滑油。由于高温、重载、高速与工作环境恶劣等原因导致失效，这种形式在齿轮组润滑失效形式中占绝大部分。

齿轮组失效因素

冶金设备中齿轮组运行的时候，润滑效果受到很多因素的影响，以下分别从温度、载荷、速度三个主要影响方面来考虑其对摇臂润滑系统的影响。

温度

目前，齿轮组用润滑介质都有一定的挥发性，加之工作时的持续高温，润滑介质受高温会蒸发，蒸发导致润滑系统缺油，会引起润滑不足，造成齿轮箱齿轮和轴承磨损和划伤，严重时导致齿面胶合和抱轴事故的发生。参考润滑油的化学特眭，当润滑油的温度在70℃以上的环境中持续使用的时候，会大大降低润滑油的黏性，进而影响到工作效率吲。润滑油作为一种液体材料，其黏度收到温度的影响很大。一般情况下，润滑油的黏度随着温度的升高表现出降低的变化趋势。边界润滑效果对流体油膜的形成影响很大。边界润滑是润滑油和齿轮表面的相对滑动，如果温度过高会降低相对滑动的效率，也就是说会使得润滑油像水一样，这无形中会加剧齿轮的表面点蚀的发生，进而使得润滑失效的加剧发生。

载荷

载荷能够加剧油膜的压力变形，进而对油膜厚度造成很大的影响，为此研究载荷对润滑的时效影响。无论是在何种载荷条件下，在曲线的颈缩处，油膜厚度均达到最小值。随着载荷的增加，油膜厚度表现出明显的减小趋势，太小的油膜厚度会影响到润滑油的流动，降低润滑效果。这也是重载运输设备润滑效果失效率高，容易产生齿轮点蚀的原因。

速度对润滑失效影响

齿轮的旋转速度影响到润滑油的移动速度，油膜的形成与润滑油的移动速度影响很大，为此研究齿轮旋转速度对润滑的时效的影响。无论是在何种齿轮旋转速度条件下，油膜厚度随着齿轮旋转速度的增加表现出明显的增加趋势，齿轮旋转速度对油膜厚度分布影响很大。