大功率弧齿锥齿轮设计技术研究

杨 荣 ，陈聪慧，战 鹏 ，李锦花

（中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳 110015）

大功率弧齿锥齿轮设计技术研究

杨 荣 ，陈聪慧，战 鹏 ，李锦花

（中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳 110015）

采用自行开发的弧齿锥齿轮加载分析专用程序，对大功率弧齿锥齿轮设计技术进行了研究。分析了轮齿承载后的齿面接触区的大小和位置，计算了齿根弯曲应力和齿面接触应力，并对齿轮振动特性、齿轮系的振动噪声和齿轮啸叫进行了研究。研究成果为航空发动机弧齿锥齿轮的设计、制造、强度计算和动力学分析提供了理论基础，并有效提高了发动机传动系统的可靠性。

加载分析；应力分析；振动特性；弧齿锥齿轮；齿轮啸叫

0 引言

弧齿锥齿轮具有传动平稳、承载能力强等优点，是航空发动机传动系统的中枢。随着航空发动机技术的发展，第4代战斗机对发动机的功率提取量显著提高，受发动机总体结构尺寸的限制，安装在高压轴上、轴承腔内的1对弧齿锥齿轮的承载能力（寿命）与其结构尺寸的比值成为评价传动系统设计的核心指标。因此，承载能力强、功重比大的弧齿锥齿轮的高可靠性设计技术成为先进发动机研制的关键技术。

弧齿锥齿轮齿面几何形状极为复杂，为空间超越曲面，齿轮啮合属于点接触。考虑弧齿锥齿轮齿面空间超越曲面形状和其局部共轭点接触特性对承载能力的影响，分析轮齿承载后的齿面接触区的大小、位置及接触应力、载荷分配等情况；……