加强齿轮接触力的措施探讨

　　增加齿轮齿数、模数可以降低接触应力，齿数、模数不可能放大。齿宽增加，理论上可以降低接触应力，但由于支撑刚度及齿轮制造精度的原因齿宽不宜太宽，一般推荐齿宽系数=b/m来选定齿宽，变速箱齿轮=57;终传动齿轮=911.表1为几种机型终传动齿轮齿宽比较。啮合角增大也可以降低接触应力，啮合角与齿型角(压力角)关系为：=aos(mZcos/2a)式中，/为齿型角/啮合角;Z为齿数和;为啮合中心距。

　　几种机型终传动齿轮齿宽比较机型参数FIAT45-66上海-50东风-50江淮-50丰收-35东方红-30发动机功率P/kW3736372622齿轮模数m/mm4.565.565齿轮齿宽b/mm4554585048由上式可以看出，齿型角与啮合角是成正比的，因此齿型角增大可以降低接触应力。对以考虑强度为主，对噪声和振动要求不高的低速重载齿轮，增大齿型角降低接触应力是可行的方法。目前国外拖拉机终传动齿轮很多已采用25齿型角。但齿型角过大齿顶会变尖，刀具顶变尖寿命缩短。

　　提高许用接触应力齿轮的接触疲劳强度与齿面硬度有直接关系，在齿顶或齿尖角处不至于脆裂的条件下，应尽量提高齿面硬度。渗碳钢和碳-氮共渗钢制齿轮齿面硬度一般不应低于HRC56，重载齿轮不应低于HRC59，硬度增加许用接触应力明显增加。

　　不同硬度下AGMA和ISO许用接触应力对比热处理齿面硬度许用接触应力AGMAISO调质HB240758.3680HB300878.9760HB3601051.3845感应淬火HRC501240.91160HRC541275.41210渗碳淬火HRC551309.81350HRC601464.91475提高润滑油粘度和降低齿面粗糙度，可以改善齿轮的润滑状态，提高许用接触应力。对于低速、重载的终传动齿轮应采用高粘度润滑油。齿面粗糙度直接关系到齿面的润滑状态，在粘度一定的条件下，小油膜厚度hmin与粗糙度的算术平均值Ra之比为膜厚比。=hminRa膜厚比<1，接触面为边界润滑状态，啮合面不能建立弹性流体动力润滑油膜;1<<3时为混合润滑状态，能形成油膜，但不足以将两啮合齿面分开;当>3时为全油膜润滑。所以在其它条件相同的情况下，降低齿面粗糙度能使提高，从而改善齿轮的润滑状态。根据使用要求和工艺条件，推荐的齿面粗糙度。国外拖拉机对齿面粗糙度要求都很严格，如：美国J.D齿面Ra=2m;意大利FIAT齿面Ra=1.2m。齿轮在使用前必须经过良好的磨合，一般磨合后可保证齿面粗糙度达到0.8m。

　　为保证齿轮齿面金属不致焊合，故需采用极压添加剂。极压添加剂在性质上是一些活性化学药品，如：硫化物、磷化物和氯化物。当发生金属间接触时，齿轮表面微观凸起点和被摩擦下来的金属微粒与添加剂分子反应，生成金属化合物重新吸附到金属摩擦表面，并在接触应力的作用下自动填补齿轮表面微观凹陷的部位，在齿面逐渐形成一层保护膜，避免金属直接接触而焊合。国外不少汽车拖拉机传动系润滑油中都含有少量极压添加剂。

　　针对重载的终传动齿轮提出了增大压力角，提高齿面硬度，降低齿面粗糙度、使用前进行充分磨合，采用高粘度润滑油等提高齿轮接触强度的方法，有时在润滑油中加入一些极压添加剂是有效并经济的办法。