斜齿轮传动因其平稳、低噪音、效率高等优点已被广泛应用于多个行业中,但在高速、重载、高黏度、供油不足及摩擦生热的复杂工况下,齿轮啮合常会因乏油润滑及齿面弹塑性变形导致传动噪声大、不平稳、点蚀、胶合等各种疲劳损坏;为提高齿轮传动润滑效果,需对齿轮啮合的弹塑性变形及乏油工况下齿轮传动的热弹流润滑问题进行研究;本文针对渐开线斜齿圆柱齿轮,在圆柱滚子及斜齿轮弹塑性接触模型的基础上,建立斜齿轮乏油热弹流润滑及功率损失模型,研究多工况下斜齿轮啮合的接触、润滑特性及啮合功率损失;论文主要有以下内容:(1)有限长线接触弹塑性接触特性分析;将直齿圆柱齿轮传动等效为两个圆柱滚子的接触,研究接触过程中材料强化程度和初始残余应力对表面、次表面应力、塑性变形量等接触特性的影响,结果表明:弹塑性模型接触宽度明显大于弹性模型;随载荷增大,接触宽度、表面及次表面最大应力均增大,且次表面最大应力位置距表面距离增大;卸载后残余应力沿接触宽度方向和次表面深度方向分布规律相似;在三种不同强化模型下,塑性应变量随着强化程度的增强而呈减小趋势。(2)斜齿轮弹塑性接触特性分析;考虑斜齿轮啮合重载时可能会发生塑性变形,建立斜齿轮副弹塑性接触模型,研究不同载荷、材料强化程度对接触宽度、表面及次表面应力分布、弹塑性变形量等的影响,结果表明:考虑塑性变形因素后,齿面接触力会相应增加,在重载工况下考虑塑性变形因素对接触宽度及次表面应力分布具有显著影响,不同强化模型对上述结果影响较小。(3)斜齿轮热弹流润滑特性及功率损失研究;根据斜齿轮啮合特点及几何、运动学分析,用前一章的斜齿轮参数建立考虑热效应及功率损失的斜齿轮弹流润滑模型;研究不同传动比时热效应、扭矩、转速、几何参数、表面粗糙度对斜齿轮啮合特性和功率损失的影响,同时开展齿根齿顶温升试验,将理论与试验结果进行对比分析,研究表明:热效应对摩擦系数及滑动功率损失具有较大影响,不同工况下扭矩和转速对润滑性能影响有明显差异,适当选取几何参数可以改善润滑条件及提高啮合效率,粗糙度值增大会降低齿轮啮合效率,齿顶齿根理论与试验温升值变化趋势一致。(4)斜齿轮乏油热弹流润滑特性及啮合功率损失研究;建立同时考虑热效应和乏油工况的斜齿轮润滑模型,研究定传动比时热效应和乏油因素、输入扭矩、转速、供油膜厚和表面粗糙度对斜齿轮润滑特性和啮合功率损失的影响。结果表明:乏油工况下,考虑热效应会显著降低膜厚和摩擦系数,且大大降低滑动摩擦功率损失;转速与膜厚变化成正比关系;扭矩变大会降低油膜厚度,同时增大油膜中层摩擦系数,转速和扭矩变大,均会增大功率损失;供油膜厚对摩擦系数和功率损失均有显著影响;表面粗糙度会明显增大功率损失。