邹长星，杨新建，孙 刚，王维林，王佩云

（贵州黎阳航空动力有限公司，贵州 贵阳550000）

0 引言

齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械传动，是传递机器动力和运动的一种主要形式[1]。某型航空发动机零件齿轮在滚齿粗加工过程中会出现刀具崩刀打伤零件（见图1）的加工质量事故。该质量事故不仅会造成零件超差，而且专用滚齿刀因崩齿也将报废，造成零件报废和刀具报废的双重经济损失。

图1 刀具崩刀和零件打伤（箭示处）

瞬态动力学分析（Transient Structural Analysis）主要用于确定结构承受随时间按任意规律变化的载荷时的响应[2]，它可以确定结构在静载荷、瞬态载荷和正弦载荷的任意组合作用下随时间变化的位移、应力和应变。如应用于加工过程，通过设置与实际加工环境相近的边界条件后，可以动态观察加工过程，便于分析该起加工质量事故。目前国内对于有限元法在齿轮滚齿加工的模拟仿真尚处于前期的起步阶段，研究内容较少。

为此本文采用ANSYS软件对以上事故主动齿轮滚齿粗加工过程进行有限元分析和动态近似模拟，从分析云图中找出滚齿刀崩刀位置，从而验证实际加工中崩刀事故出现的必然性，为刀具设计提供理论依据。

1 结构模型

1.1 物理模型

图2为主动齿轮的三维模型，该零件模数为2，齿数48，压力角20°，毛料状态为锻件，齿轮的齿部参数件表1[3]。主动齿材料为12Cr2Ni4A，轮齿渗碳，深度0.3～0.6，齿的端面允许渗碳，碳层表面硬度HRC≥60，非渗碳表面硬度 d=3.55～3.1，主动齿轮的内孔面有2槽，槽对齿轮齿的位置任意，另外，还要求对齿轮进行磁力探伤检查。……