斜齒輪副齒面修形承載接觸動力學分析

劉 星，王會良，2，蘇建新，2

（1.河南科技大學機電工程學院，河南洛陽 471003；2.機械裝備先進制造河南省協同創新中心，河南洛陽 471003）

1 引言

斜齒圓柱齒輪以其傳動平穩、重合度大、嚙合性能好等優點，被廣泛應用在高速重載的場合中。該材料具有抗沖擊以及耐磨等特性被廣泛用于風力發電、輪船以及汽車后橋所用齒輪箱中。但設備在高速運轉的情況下，齒輪因受較大的載荷，易產生輪齒振動噪聲、較大的嚙入嚙出沖擊等問題，會造成齒輪出現各種不同的失效方式從而降低齒輪副的傳動精度與壽命［1］。隨著高精端設備的不斷發展，各機械零部件對齒輪性能的要求越來越高。齒輪在實際傳動過程中，由于受安裝制造誤差、承載變形的影響，常常會出現齒面偏載、膠合、齒根折斷等失效方式。而通過對齒面進行微量修整，可以優化齒面接觸區域，改善齒輪嚙合性能。文獻［2］提將3次B樣條擬合的修形曲面與小輪理論齒面疊加構造成精確的拓撲修形齒面，建立了小輪拓撲修形面齒輪副TCA、LTCA的計算模型，并用試驗驗證了理論分析的正確性。文獻［3］建立了有限元全齒簡化模型，通過二次修正法得到齒廓的精確修形量，并通過修形前后齒面接觸應力區域的變化進行對比，說明齒廓修形能夠有效改善齒輪嚙合性能。文獻［4］對內斜齒輪進行三維拓撲修形，建立齒輪副傳動誤差分析公式，并結合有限元進行算例分析，驗證不同修形系數在不同情況下傳動誤差幅值變化的趨勢?！?br>