王延忠，吴朝阳，卞　勇，刘　旸

(1.北京航空航天大学 机械工程及自动化学院, 北京 100191；2.中国兵器工业新技术推广研究所，北京 100089)



航空弧齿锥齿轮轮齿应力谱精确获取及分布估计*

王延忠1，吴朝阳1，卞勇2，刘旸1

(1.北京航空航天大学 机械工程及自动化学院, 北京 100191；2.中国兵器工业新技术推广研究所，北京 100089)

航空弧齿锥齿轮在服役过程中，工况恶劣，振动冲击多，工作过程中的轮齿随机应力谱分布规律对弧齿锥齿轮的设计和寿命预测具有重要作用。根据弧齿锥齿轮动力学模型，计算各工况下的动载系数，建立综合考虑支持刚度变形和动载荷的弧齿锥齿轮加载接触分析有限元模型，通过计算和处理得到弧齿锥齿轮工作过程中的齿面接触应力谱和齿根弯曲应力谱样本，进而利用混合正态分布参数估计法对轮齿随机应力谱分布进行估计。

弧齿锥齿轮;动载荷;支承刚度变形;加载接触分析;轮齿随机应力谱分布

航空弧齿锥齿轮是直升机传动系统中最重要、最复杂和最薄弱的动力元件。其常处在高速、重载条件下工作，工况恶劣，振动冲击多，由齿轮失效导致的后果往往是灾难性的。精确获取齿面应力谱的分布规律对航空弧齿锥齿轮传动系统的设计和寿命预测具有重大意义。

为了研究弧齿锥齿轮的轮齿随机应力谱分布，就有必要对齿轮应力进行分析。目前，齿轮应力计算分析通常是利用LTCA有限元法[1-2]；但这是建立在静力分析基础上，并未考虑动力因素的影响。……