变位非正交面齿轮副小轮齿向修形轮齿接触分析

周镇宇　唐进元　丁　撼

中南大学高性能复杂制造国家重点实验室,长沙,410083



变位非正交面齿轮副小轮齿向修形轮齿接触分析

周镇宇唐进元丁撼

中南大学高性能复杂制造国家重点实验室,长沙,410083

建立了变位非正交面齿轮的加工坐标系和啮合坐标系，推导了变位小轮及变位非正交面齿轮的齿面方程，计算得到了面齿轮数值齿面，分析了变位对非正交面齿轮齿宽的影响。在变位的基础上研究了对小轮进行齿向鼓形修形，而面齿轮不修形的修形方式。分别对未变位、变位、变位加小轮齿向修形的三种非正交面齿轮传动形式进行考虑安装误差的轮齿接触分析。研究表明：随着变位系数增大，非正交面齿轮最小内半径、最大外半径及极限齿宽均减小；变位不影响非正交面齿轮副的接触规律；小轮齿向修形能降低接触轨迹对安装误差的敏感性，会引起幅值较小的直线型传动误差。

非正交面齿轮；变位；齿向修形；轮齿接触分析

0　引言

面齿轮传动是一种由圆柱齿轮与圆锥齿轮相啮合的新型齿轮传动方式，其中锥齿轮齿面与普通圆锥齿轮齿面有所不同，是采用齿形为渐开线的圆柱插齿刀经过展成运动包络得到的[1]。面齿轮传动因具有独特的分流特性，在国外已成功应用于直升机分流、汇流传动中[2-3]。面齿轮传动可实现相交轴间的运动传递，当其两轴线间的夹角γ=90°时，称为正交面齿轮传动，当γ≠90°，称为非正交面齿轮传动。根据插齿加工原理，在面齿轮插齿加工过程中，将会产生内端根切及外端齿顶变尖的现象，这使得面齿轮的齿宽大小受到限制，从而极大影响面齿轮的承载能力[4-9]。……