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齿向修鼓和轴向错位直齿轮副刚度的计算方法

作者：朱文轩,张书维,王琳,等. 日期：2024-01-29/span> 浏览：1262 查看PDF文档

齿向修鼓和轴向错位直齿轮副刚度的计算方法*

朱文轩1,张书维1,王琳1,周海川2

(1.江苏安全技术职业学院机械工程学院,江苏徐州 221011;2.南京航空航天大学自动化学院,江苏南京 211106)

摘要:针对齿向修鼓和轴向错位直齿轮副刚度激励的问题,提出了一种通用的时变啮合直齿轮副刚度的解析方法。首先,建立了直齿轮齿向修鼓与轴向错位模型,导出了轮齿副总误差计算式;然后,结合了弹性力学理论、齿接触分析(TCA)以及加载齿接触分析(LTCA),对齿向修鼓和轴向错位的直齿轮副加载状态下的啮合特征进行了计算;基于势能法以及切片理论,建立了改进的几何刚度、耦合刚度、赫兹接触刚度以及齿基刚度模型,并进一步推导了齿向修鼓和轴向错位的直齿轮副时变啮合刚度改进解析式;最后,将该方法的计算结果与有限元结果进行了对比分析,对该解析模型进行了验证,并分析了不同鼓形量与错位量对直齿轮副刚度激励的影响。研究结果表明：提出的齿向修鼓和轴向错位直齿轮副刚度计算方法的计算误差为3%,能够准确且有效地分析齿向修鼓和轴向错位直齿轮副的啮合刚度,为齿轮副传动系统的修形设计提供了理论基础。

关键词:直齿轮误差;轴向错位;时变啮合刚度;切片理论;势能法;齿接触分析;加载齿接触分析

中图分类号:TH132.41;TH114文献标识码:A文章编号:1001-4551(2024)01-0052-11

本文引用格式:

朱文轩,张书维,王琳,等.齿向修鼓和轴向错位直齿轮副刚度的计算方法［J］.机电工程,2024,41(1):52-61,165.

ZHU Wenxuan, ZHANG Shuwei, WANG Lin, et al. Stiffness calculation method of spur gear pair with tooth length modification and misalignment［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,41(1):52-61,165.