기어 전송 시스템은 산업, 운송 및 에너지 분야에서 널리 사용되며 효율성은 에너지 소비 및 장비의 운영 비용에 직접 영향을줍니다.변속기 전송 효율은 많은 요인에 의해 영향을 받습니다, 롤링 마찰, 오일 필름 썰물 손실, 치아 표면 윤활 상태.이 논문은 기어 전송 손실의 주요 원인을 분석하고 치아 모양과 윤활 기술을 최적화함으로써 기어 전송 효율을 향상시키는 방법을 탐구합니다..

1변속기 전송 효율의 정의

변속기 변속기 효율은 입력 전력과 출력 전력의 비율을 나타냅니다.

그 중:

η변속기 전송 효율은 (%)

파우트:출력 전력 (W)

핀:내용 입력 전력 (W)

이상적으로, 변속기 변속기는 손실이 없어야 하지만 실제 작동 시, 변속기 과정은 마찰, 윤활유 절단 등으로 인해 영향을 받게 됩니다.에너지 손실을 초래합니다..

• 변속기 변속기 손실의 주요 원천

변속기 변속기 손실은 주로 다음의 측면으로 발생합니다.2.1 롤링 및 슬라이딩의 마찰 손실

기어 융합 시, 치아 표면 사이에는 롤링 및 상대적 미끄러짐이 발생하여 마찰 손실이 발생합니다. 마찰 손실의 크기는 다음에 달려 있습니다.

기어 재료 (표면 경직성, 윤활성 적응성)

거칠성 (더 부드럽고 마찰 손실이 적다)

엔진 모드 (바닥이 기울어진 변속기는 직선 변속기보다 미끄러지는 마찰이 적다)

2.2 기름 필름의 절단 손실

윤활유는 마찰과 기어 전송에 냉각 효과를 수행하지만 또한 고밀도 절단 손실을 가져옵니다.치아 표면 사이의 기름 필름은 내부 절단 스트레스를 극복해야합니다.에너지 손실을 초래합니다. 영향을 받는 요인은 다음과 같습니다.

윤활유의 점성 (고 점성 기름 손실, 낮은 점성 기름 손실은 작지만 경계 윤활유로 이어질 수 있습니다.)

오일 필름 두께 (적절한 두께는 직접 접촉 마찰을 줄인다)

기어 표면 속도 (속도가 높을수록 절단 손실이 커집니다.)

2.3 베어링 마찰 손실

변속기 전송 과정에서, 베어링은 회전 지원의 역할을 수행하며, 내부 롤링 바디와 지방 사이의 마찰은 특정 에너지 손실을 초래합니다.베어링 마찰은:

소 마찰류류 (세라믹류, 정밀 구슬류 등)

롤링 마찰을 줄이기 위해 낮은 점착성 윤활유를 사용

2.4 기구 내부에서 가스와 오일을 혼합하는 손실

고속 회전 기어 는 윤활유 와 공기를 섞어 기름 안개 나 거품 을 형성 한다. 이 요인 들 은 액체 역학적 손실 을 추가 로 유발 한다.조화 손실을 줄이기 위해 다음과 같은 조치를 취할 수 있습니다.:

기어 박스 오일 수준을 최적화하여 기어 움직임을 방해하는 과도한 오일을 피합니다.

기어와 직접 접촉하는 윤활유의 부피를 줄이기 위해 오일 안개 윤활유를 사용하십시오.

3변속기 전송 효율을 향상시키는 방법

3.1 마찰 손실을 줄이기 위해 치아 모양을 최적화

기어 치아 모양 디자인은 전송 효율에 큰 영향을 미칩니다. 치아 모양을 최적화하면 마찰 손실을 줄이고 참여 안정성을 향상시킬 수 있습니다.일반적인 최적화 방법은:

압력 각도를 높여 (예를 들어 25 대신 20): 미끄러지는 마찰을 줄일 수 있습니다.융합 효율을 향상 고 정밀 치아 깎는 프로세스를 사용: 표면 거칠성을 줄이고 마찰을 줄입니다.

3.2 적절한 윤활법을 선택

윤활은 변속기 전송 효율에 상당한 영향을 미치므로 각기 다른 응용 시나리오에서 적절한 윤활 방법을 선택해야 합니다.

✅ 고속 기어 변속기 (철도 운송 기어 박스 같은): 합성 기름 (PAO 또는 에스터 기본 기름), 낮은 점도, 낮은 절단 손실을 사용하는 것이 좋습니다.

✅ 과부하 낮은 속도 기어 (풍력 기어 박스와 같이): 고 극심 전압 첨가 윤활유를 사용하는 것이 좋습니다, 치아 표면 마모를 줄이십시오.

✅ 고온 기어: 고체 윤활 코팅 (MoS 2와 같은) 을 사용하는 것이 좋습니다.

3.3 고효율 베어링을 사용하여 베어링 손실을 줄이십시오.

✅ 세라믹 혼합 베어링 (하이브리드 세라믹 베어링) 을 사용하여 롤링 마찰을 줄이십시오.

✅ 팽창력을 최적화하고 추가 마찰 손실을 줄이십시오

✅ 고속 기어 시스템에 적합한 유체 역학 압력 베어링을 사용하십시오.

3.4 낮은 혼합 손실을 가진 변속기 구조를 설계

✅ 기름 저항을 줄이기 위해 오일 안개 윤활 시스템을 채택하십시오.

✅ 간소화 된 기어박스의 내부 구조를 설계하고 바람 저항과 오일 방해를 줄이십시오.

✅ 내부 공기 흐름 손실을 줄이기 위해 기어박스 환기 구멍의 디자인을 최적화

4- 철도 운송 기어 박스의 효율적인 설계 실습

철도 운송 분야에서 효율적인 변속기의 설계는 열차 에너지 소비를 효과적으로 줄이고 운영 경제성을 향상시킬 수 있습니다. 다음은 최적화 사례 중 일부입니다.

고속 EMU 변속기

미끄러짐 손실을 줄이기 위해 낮은 마찰로 코팅 된 기구가 적용됩니다.

치아 표면의 마찰 계수를 줄이기 위해 고 정밀 밀링 기어를 사용

오일 스프레이 필름 두께를 최적화하기 위해 스프레이 윤활 시스템을 사용

도시 지하철 기어박스

낮은 절단 손실 윤활유는 전력 손실을 줄이기 위해 선택됩니다

• 참여 효율을 향상시키기 위해 뿌리 정리 최적화를 채택

기어 전송 효율은 많은 요인에 의해 영향을 받으며 주요 손실 원인은 치아 표면 마찰, 윤활유 절단, 베어 마찰 및 기어 혼합 손실입니다.

치아 모양을 최적화하고 적절한 윤활 방식을 선택합니다.베어링 마찰을 줄이고 기어박스 구조를 최적화하는 것은 전송 효율을 향상시키는 핵심 조치입니다..

철도 운송 변속기 상자는 효율적인 윤활, 정밀 제조 및 최적화된 구조 설계로 설계되어 에너지 손실을 줄이고 전체 시스템 효율을 향상시켜야 한다.