宏观参数对平行轴齿轮传动啮合刚度的影响分析

刘坤明

摘 要：论文在介绍基于势能法的齿轮啮合刚度计算方法的基础上，研究了主要宏观设计参数齿数、齿宽、压力角与螺旋角对单齿啮合刚度与综合啮合刚度的影响，计算结果表明，随着齿数的增加，一个单齿啮合周期内多齿对啮合时间缩短，单齿与综合啮合刚度值整体呈上升趋势。齿宽的增加，使得单齿啮合刚度曲线由变化较陡峭的曲线逐渐变为变化平缓的曲线，综合刚度啮合曲线随着齿宽的增加，也变得平缓。随着压力角的逐渐增大，一个变化周期内，多对齿啮合时间变长，单对齿啮合时间变短，并且刚度值的变化逐渐变大。随着螺旋角的增加，在一个啮合周期当中，单齿啮合刚度变化变得更加平缓，综合啮合刚度值的波动程度变小。

关键词：齿轮传动；啮合刚度；势能法；螺旋角；压力角

中图分类号：TH132 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）15-0076-02

随着科学技术和生产方式的不断进步与发展，齿轮的设计制造也朝着速度高、承载能力大、重量轻、更精密的方向发展。为了保证齿轮的工作可靠性、传动平稳、寿命长、噪音低等性能，人们不仅关注齿轮系统的承载能力，而且对齿轮传动过程中所呈现的动态效应（如振动、噪声）越来越重视。轮齿变形和刚度随着啮合位置的变化呈现不同的变化趋势，是研究齿轮副静态传递误差、轮齿修形、动态响应、状态监测和故障诊断、寿命预测等研究的重要前提。

在齿轮啮合刚度算法方面，已有许多学者开展了相关研究，并获得了大量成果。……