考虑分形粗糙度的滚柱包络端面蜗杆传动热弹流润滑分析
周光钱1
廖鸿辉2
李金宽3
1.成都锦城学院 智能制造学院,成都 6117312.重庆赛豆科技有限公司,重庆 4013353.西华大学 机械工程学院,成都 610039
摘要：[目的]滚柱包络端面蜗杆传动热弹流润滑性能与表面微观形貌关联密切.然而,现有研究未涉及分形微观形貌对该传动热弹流润滑特性的影响分析.因此,提出一种考虑分形粗糙度的滚柱包络端面蜗杆传动热弹流润滑分析方法,旨在揭示其影响机制,为该新型传动的润滑性能优化提供参考.[方法]首先,基于表面微观形貌分形机制,结合热弹流润滑机制,建立滚柱包络端面蜗杆传动副热弹流润滑分析模型,为数值计算提供支撑;其次,采用两向异性Weierstrass-Mandelbrot分形函数构建齿面微观形貌模型,表征磨削加工齿面的各向异性特征;然后,推导啮合点卷吸速度与诱导法曲率计算式,完成热弹流润滑基本方程的无量纲化处理;最后,采用多重网格法求解,对比光滑与粗糙条件下的润滑性能,探究分形参数的影响规律.[结果]结果表明,表面微观形貌对该传动副热弹流润滑性能影响显著;分形维数D与油膜压力最大值、油膜厚度最小值、油膜层间温升成负相关,当D由1.3增至1.7时,油膜压力最大值由1.56 GPa降至0.73 GPa,中间层油膜温升最大值下降76.9%;特征尺度系数G与上述指标成正相关,当G由0.000 1增至0.001时,油膜压力最大值由0.689 GPa升至0.986 GPa,中间层油膜温升最大值增大116.6%;为获得更优润滑性能,分形维数D不宜过小,特征尺度系数G不宜过大.
关键词：滚柱端面蜗杆粗糙度分形理论热弹流润滑
分类号：TH13.41(机械零件及传动装置)
论文发表日期：2026-06-30
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 71-79 )
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