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小角度空间交错轴变厚齿轮传动啮合动态特性研究

2012-02-13宋朝省朱才朝LIMTeikChin罗家元徐向阳

振动与冲击 2012年8期

宋朝省,朱才朝,LIM Teik Chin,罗家元,徐向阳

(1.重庆大学 机械传动国家重点实验室,重庆 400030;2.University of Cincinnati School of Dynamics Systems,Mechanical Engineering,Cincinnati,USA Ohio 45221)

交错轴变厚齿轮传动是由两个螺旋角不等,节锥角和端面变位系数不等的渐开线变厚齿轮组成的齿轮副,两齿轮的轴线理论上可以成任意角度,但由于其齿面理论上为点接触,齿面间的滑动速度大,由此导致的齿面承载能力差,使用寿命短、振动噪声高等问题一直制约着空间变厚齿轮传动从运动传递到动力传递的发展。

国内外学者对空间变厚齿轮传动设计,制造以及非线性齿轮系统动力学方面都进行了一定的研究。Mitome[1-2]推导出了变齿厚齿面方程,提出了利用假想的变厚齿轮来设计直齿与螺旋齿的滚齿刀具,同时以实验进行了验证。Komatsubara等[3]提出了凹面锥齿轮的设计理论以及采用锥形飞轮刀具磨削成型的加工方法。Tsai[4]提出了一种满足近似线接触的变位空间交错轴变厚齿轮传动。贺敬良等[5]对交错轴锥形齿轮副的几何设计及轮齿接触特性进行了研究。朱才朝等[6]对应用于船用小倾角传动的非渐开线变厚齿轮进行了啮合特性分析。在空间齿轮系统动力学方面,Kahraman等[7]采用多尺度法与数值计算方法研究了齿侧间隙非线性与时变啮合刚度之间的关系。Li等[8]研究了螺旋锥齿轮轴承耦合系统的振动特性。Cheng等[9]建立了准双曲面齿轮的啮合模型,进行了考虑齿侧间隙,摩擦与时变啮合参数的非线性动力学分析。唐进元等[10]对惯性载荷对螺旋锥齿轮动态啮合特性的影响进行了研究。……

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