ギアトランスミッションシステムは,産業,輸送,エネルギー分野で広く使用されており,その効率は,機器のエネルギー消費と運用コストに直接影響します.ギアトランスミッションの効率は多くの要因によって影響されますローリング摩擦,油膜切断損失,歯表面の潤滑状態などこの論文は,ギアトランスミッション損失の主な原因を分析し,歯の形と潤滑技術の最適化によってギアトランスミッション効率を改善する方法を探る.

1速成の伝送効率の定義

"ギアトランスミッション効率"とは,次の式で表される,入力電力の出力電力の比率をいう.

その中には:

ザ速成の伝送効率は (%)

パウト:出力 (W)

ピン:内部入力電源 (W)

理想的には,ギアトランスミッションは損失のないものでなければならないが,実際の操作では,トランスミッションプロセスには摩擦,潤滑油切削などの要因が影響する.エネルギー損失を生む.

• 振動器具の損失の主な原因

ギアトランスミッションの損失は主に以下の要因から生じる.2.1 ロールとスライディングの摩擦損失

歯具の取り付け中に,歯の表面の間にロールと相対的な滑りがあり,摩擦損失を引き起こす.摩擦損失の大きさは,次のことに依存します.

歯車材料 (表面硬さ,潤滑に適性)

荒さ (滑らかで摩擦損失が少ない)

エンジングモード (傾斜速速度は直速速車よりも滑り摩擦が少ない)

2.2 油膜の切断損失

滑油は,ギアトランスミッションに摩擦と冷却効果を及ぼしますが,また,粘度切断損失をもたらします.ギアが高速で動作すると,歯の表面間の油膜は,内部切断ストレスを克服する必要があります影響を受ける要因は以下の通りです.

潤滑剤の粘度 (高粘度オイル損失,低粘度オイル損失は小さいが,境界潤滑につながる可能性がある)

オイルフィルムの厚さ (適切な厚さは直接接触による摩擦を減らす)

歯車表面速度 (速度が高くなるほど,切断損失が大きい)

2.3 軸承の摩擦損失

ギアトランスミッションの過程で,ベアリングは回転サポートの役割を果たし,内部ローリングボディと油脂の間の摩擦は一定のエネルギー損失を生む.軸承の摩擦は,:

低摩擦軸承 (セラミック軸承,精密球軸承など)

ローリング摩擦を減らすために低粘度潤滑油を使用

2.4 装置内でのガスと油の混合損失

高速で回転するギアは,潤滑油と空気を動かし,油霧または泡を形成し,さらに流体動力学的損失を引き起こす要因です.下記のような措置が取られ,調動損失を減らすことができる.:

ギアボックスのオイルレベルを最適化し,ギアボックスの動きを妨げる過剰なオイルを避ける

油霧潤滑を使用して,ギアに直接接触する潤滑油の量を減らす.

3振動器具の伝送効率を向上させる方法

3.1 摩擦損失を減らすために歯の形を最適化

ギア歯の形状の設計は,伝送効率に大きな影響を与える.歯の形状を最適化することで,摩擦損失を軽減し,エンゲージメントの安定性を改善することができます.一般的な最適化方法は,:

圧力の角度を増やす (例えば25の代わりに20): スライディング摩擦を減らすことができます. 軸承容量を改善します.高精度の歯磨きプロセスを使用してエンゲージ効率を改善する: 表面の荒さを減らし,摩擦を減らす

3.2 適切な潤滑方法を選択する

滑滑はギアトランスミッション効率に大きく影響するので,適切な滑滑方法が異なるアプリケーションシナリオで選択されるべきである.

✅ 高速ギアトランスミッション (鉄道輸送ギアボックスなど):合成オイル (PAOまたはエステルベースオイル),低粘度,低シール損失を使用することが推奨されます

✅過負荷の低速ギア (風力発電のギアボックスなど): 高極電圧添加潤滑油を使用することが推奨されています. 歯表面の磨きを減らす

✅高温ギア: 固体潤滑塗装 (MoS 2などの) を使用し,耐磨性を向上させることが推奨されています.

3.3 負荷を減らすために高効率のベアリングを使用する

✅ 混合型陶器ベアリング (ハイブリッド陶器ベアリング) を使って,ローリング摩擦を減らす

✅ プレテンション力を最適化し,追加の摩擦損失を減らす

✅ 高速ギアシステムに適した流体力学圧力ベアリングを使用します

3.4 低ミックス損失を伴うギアボックス構造を設計する

✅ 油抵抗を減らすためにオイル霧潤滑システムを採用します

✅ 効率化されたギアボックスの内部構造を設計し,風抵抗と油の混乱を軽減します

✅ 内部空気流失を減らすためにギアボックスの換気孔の設計を最適化します

4. 鉄道輸送のギアボックスの効率的な設計実践

鉄道輸送の分野では,ギアボックスの効率的な設計により,電車のエネルギー消費を効果的に削減し,運用経済性を向上させることができます.以下は最適化事例のいくつかです:

高速EMUギアボックス

スライディング損失を減らすために低摩擦で覆われたギアが適用されます.

歯の表面の摩擦係数を減らすために高精度磨削装置を使用

オイルスプレーフィルムの厚さを最適化するためにスプレー潤滑システムを使用

都市地下鉄のギアボックス

低切断損失の潤滑剤は,電力損失を減らすために選択されます.

• 関与効率を向上させるために,ルートトリミングの最適化を採用

ギア伝送効率は多くの要因によって影響され,主な損失源には歯表面摩擦,潤滑油切削,ベアリング摩擦,ギアミックス損失が含まれます.

歯の形を最適化し 適切な潤滑モードを選択し軸承の摩擦を軽減し,ギアボックスの構造を最適化することは,トランスミッション効率を向上させるための重要な措置です.

鉄道輸送のギアボックスには効率的な潤滑,精密な製造,最適化された構造設計が設計され,エネルギー損失を削減し,全体的なシステム効率を向上させる.