考虑齿距累积误差的圆柱齿轮动态磨损分析

作者:皇甫一樊; 董兴建*; 彭志科; 刘冰; 龙新华
来源:振动工程学报, 2023, 36(06): 1706-1713.
DOI:10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2023.06.025

摘要

齿距累积误差是齿轮传动系统中广泛存在的一种制造误差。考虑齿距累积误差,基于轮齿承载接触分析方法建立载荷分配模型,从而得到啮合刚度和空载传递误差,并将其导入齿轮转子动力学模型中计算系统振动响应。基于所得到的动态载荷和Archard磨损理论,建立齿轮动态磨损预测模型。分析了齿距累积误差对啮合特性、响应特性以及磨损分布的影响。结果表明,齿距累积误差会引发齿间载荷分配和齿间磨损的不均匀性,导致振动响应中出现轴频、追逐齿频率和组合状态频率等频率成分;轻微磨损有助于缓解齿间载荷分配不均,但剧烈的磨损会恶化均载特性,导致振动加剧;采用追逐齿设计可以使磨损不均匀性系数降低约30%。研究结果可为齿轮磨损机理研究和齿轮参数设计提供理论依据。

  • 出版日期2023
  • 单位上海航天控制技术研究所; 机械系统与振动国家重点实验室; 上海交通大学

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