機車牽引齒輪實際重合度的分析研究

秦美超，關天民，雷 蕾，丁海春

（1.大連交通大學機械工程學院，遼寧大連 116028；2.中車大連機車車輛有限公司，遼寧大連 116021）

1 前言

機車轉向架傳動裝置多為一級齒輪減速結構且實際運行速度變化范圍較廣，故在設計輪齒修緣量時不但需要考慮實際重合度、齒間載荷分配和激勵力等指標問題，同時需要兼顧啟動、持續及高速等不同工況的運用要求[1]。在多類檢驗指標中，實際重合度作為描述同時參與嚙合輪齒對數的平均值，對衡量齒輪傳動平穩性及承載能力具有重要意義[2]。機車牽引齒輪由于其特殊的工作環境，修緣量的設計通常依據啟動或持續工況下的輪齒變形量，當進入高速運行時牽引電機輸出扭矩減小，此時形變量的減小導致嚙合線長度的縮短，大大降低實際重合度。故在修緣設計時需對實際重合度進行校核，以期避免出現嚙合間斷等現象。目前主流的經典G.尼曼公式[3?4]在求解實際重合度時未將輪齒修緣量的選取納入考慮范疇，導致求解模型精度不能滿足實際使用要求。這里通過分析齒輪修緣的基本機理，以修緣前后輪齒法向載荷方向及實際嚙合線長度的變化規律為基礎，提出了一種修緣后實際重合度的計算方法，改善了經典重合度計算公式的不足，對提高修緣品質具有一定實用價值。

2 輪齒修緣原理

根據齒輪嚙合特性可知，剛進入嚙合的輪齒不承擔載荷作用，全部載荷由前一對齒承擔，此時考慮到受載后的微量形變、嚙合熱變形及切削誤差等使得從動齒輪實際基節增大，主動輪實際基節減小，故從動齒輪實際基節大于主動齒輪實際基節，如圖1所示。……