更新时间：2022-08-25 16:05
齿轮组是指由减速机、齿轮、滚动轴承、滑动轴承等需要润滑的部件组成，同时还有一些其它的部件组成的，提高这些部件的润滑效率，就提高了生产的安全性和增加了设备的寿命，降低了劳动强度，提高了企业的经济效益。
齿轮组是指由很多齿轮组合在一起形成的一个小的系统，有很多大小不同的齿轮组成，而且所有的齿轮保持相同的旋转速度（线速度）。主要是用来传递扭矩、改变速度和改变扭矩方向的。在冶金设备，传动箱等都有很大的应用，在现在的制造上还存在一些问题需要解决。
当所设计的齿轮传动在不稳定载荷下工作或两相啮合的齿轮都是硬齿面(HB>350)时，为使其失效不集中在某几个轮齿上而提前报废,应使其中一个齿轮的任一轮齿与相啮合的另一个齿轮的任一轮齿都有啮合的机会，而且机会均等。在这种情况下，齿数比的选择原则是:两齿轮齿数互质。一般要求相邻齿轮齿数公约数尽量小，这样一个齿上的形变可以均匀磨到尽量多的齿上。
齿轮的啮合过程不仅受齿廓载荷分布的影响，同时还受齿向载荷分布的影响。在高精度齿轮加工中，常采用配磨工艺来补偿制造和安装误差产生的偏差,以保证在常温空载状态下齿轮沿齿宽方向均匀接触!。在实际的齿轮修形过程中，关键需要分清哪些变形可以忽略，而哪些变形必须重点分析。
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。
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。
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。
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。
介绍
空压机是气动系统的核心设备 ，是将电动机的机械能转换成气体压力能的装置 ，广泛应用于车辆制动 、大型船用柴油机的起动 、风洞实验 、地下通道换气 、轮胎充气以及工业生产活动中 ，为企业主要耗能设备之一 ，进行空压机的节能研究具有理论和实际应用价值且多有报道 ，其主要通过采用变频控制系统实现节能通过更换空压机齿轮组降低能耗的研究鲜有报道 。
通过更换空压机齿轮组节能的可行性
空压机的选择主要依据气动系统的工作压力和容积流量两个参数 ，确定空压机的输出压力和吸入流量 ，最终选取空压机的型号 ；空压机的产气量和压力与缸径 、缸数 、电机功率以及转速四者有关 ；当产气量一定的时候 ，缸径及缸数大时转速低 ，缸径及缸数小时转速高 。在功率不变的情况下 ，当转速发生变化时 ，容积流量和工作压力也相应发生变化 ；转速低时 ，工作压力大 、排气量小 ；转速高时 ，工作压力小 、排气量大 。因为压力变大会导致油的密封性变差 。 因此对于同一功率空压机可通过更换齿轮组（改变缸径和缸数）来调整主机技术曲线 、改变其转速 ，从而达到增加出气量 、降低能耗的效果 。
齿轮组参数优化CAD系统
齿轮组参数优化 CAD 系统是面向用户开发的程序，用户不关心内部程序如何实现，感受到的是系统的实用性，操作界面简单，容易上手，设计结果可靠这才是用户最关心的，所以系统的可视化界面是否设计得当是评价一款软件的重要标准，本节主要内容是对整个CAD 系统的各个界面进行设计。
虽然国内外众多学者都对汽车变速器齿轮 CAD 系统的开发以及齿轮优化设计做出了不懈的努力，取得了许多研究成果，也为今后的研究提供了很多的借鉴，但由于各种原因，到目前为止还没有一款经济有效的开发软件，能够同时具有自动化生产与最优化设计为一体的变速器齿轮设计系统。造成目前在变速器齿轮制造中仍然采用的是常规的设计方法，设计结果不理想，开发周期长，不能适应市场快速发展的趋势，究其原因主要有下面几方面：
(1)虽然达到了应用的要求，可以实现汽车变速器设计的自动化，但因为其开发成本高，维护费用昂贵，导致一些中小企业无力购买使用，不能够广泛推广使用，这些软件主要以国外开发的齿轮设计软件为主。
(2)对用户有较高要求，操作复杂，需要投入大量的资金进行软件本身的专业学习培训，这也成为许多企业与工人无法使用的一个弊端，这部分以国外大型齿轮开发软件为主。
(3)开发的软件达不到既定的设计要求，设计质量不能被保证。国内大多数开发的设计系统，要不只是实现了齿轮的自动化设计，没有优化设计。要不在优化方面采用常规优化方法，不能够达到最优化设计，造成设计结果不能达到满意的效果。所以，虽然前人都进行了很多的研究，但仍然存在较大的研究空间，也具有很高的研究价值，利用前人的研究成果，总结经验，利用更加先进的方法，真正实现汽车变速器的自动化设计和优化。