螺杆泵渐开线零齿差内啮合齿轮机构传动效率的计算

　　机械效率是评价机械传动装置性能的一个重要经济技术指标，任何机械传动设备在出厂前都必须注明这个关键参数。确定效率的方法有两种：一是通过理论计算，二是抽样试验。
　　
　　对于有齿差齿轮传动的机构来说，效率的损失一般是源于齿面之间的摩擦和齿轮箱中的介质（润滑液，冷却液）的搅动，由于齿面之间的滑移和介质搅动机理比较复杂，多变的因素使效率的确定采用理论计算方法比较困难，绝大部分齿轮传动装置出厂前是通过试验来测定效率这个指标的，而对于零齿差内啮合齿轮传动机构，由于它主要用于联轴节，内外齿轮对介质的搅动作用很小，对效率的影响可以忽略，效率的主要损失来自于齿面摩擦。这种机构齿面接触点处相对移动速度恒定，方向始终垂直于两个齿轮的连心线，对此，我们可以在全面掌握齿面间相对滑移规律的前提下，寻求一种理论方法来解决效率计算问题。
 

　　
　　齿轮联轴节的应用可以划分为两种情形：一种情形是在设备的启动阶段，联轴节所连接的两根轴的轴心线存在偏心或角偏置问题，设备稳定运转以后，这种偏心或偏置消失，或者说即使存在，偏心或偏置的方位固定，也不至于产生明显的内外齿轮相对运动现象，这种情况下效率损失趋于零，不是这里要讨论的问题；齿轮联轴节应用的另一种情形是它所连接的两根轴，在整个设备运转过程中，有确定的相对运动，在潜油螺杆泵采油系统中连接减速器输出轴与螺杆泵转子的齿轮联轴节属于此类。
　　
　　根据螺杆泵转子和定子的相对运动特征，要求联轴节输入输出轴以共同的角速度 “自转”的同时，输出轴又要绕着输入轴相对 “公转”，这样，内外齿轮齿面间就存在明显相对滑移现象，导致效率损失。但是经过分析发现，这种滑移速度大小恒定，摩擦状态稳定，这就有可能通过理论分析，建立效率与其影响因素之间的数学模型。
　　
　　寻找这种数学关系，一方面可以在今后应用中几何参量发生变化后，给出齿面间 （考虑润滑情况）的摩擦系数，直接通过理论计算确定效率；另一方面，通过试验测出齿轮联轴节的效率后，用此数学模型可以反过来确定齿面间的摩擦系数，找出载荷、速度、润滑介质等对摩擦系数的影响效果，进而为不同运行条件下合理选择润滑介质提供理论依据。