朱文林

摘要：齿轮传动的重合度与传动误差是影响其动态性能和振动噪音的主要因素。本文提出了提高螺旋锥齿轮重合度的设计方法，并对某螺旋锥齿轮进行了重合度设计。仿真结果表明：通过调整接触路径可以有效地提高螺旋锥齿轮的重合度，有利于降低齿轮传动的噪音提高平稳性。

关键词：高重合度；螺旋锥齿轮；接触路径

螺旋锥齿轮是实现相交轴运动传递的基础元件，具有重合度大、传动平稳、承载能力强等优点，广泛应用于各种机械设备中相交和相错轴传动，如汽车、工程机械、直升机传动系统、机床等。

1 高重合度

螺旋锥齿轮齿面具有准共轭特性，即当传递载荷很小（趋于零）时，实际重合度为1.0。当载荷增大时，重合度增加，齿面接触路径上参与啮合的长度增加。当载荷增大至小轮或大轮的齿顶达到接触时，重合度达到设计的最大值。随着载荷继续增大，则出现了边缘接触，此时重合度略有增加，但严重的边缘接触易引起强度破坏和振动噪音[1]。当齿轮副的实际重合度大于1.0时，则出现了多齿对同时接触，载荷在各齿对间产生分配，采用载荷分配系数来衡量。定义载荷分配系数为：。

式中：p为当前齿上承受的载荷，P为传动扭矩转化的总载荷。Cp反映了当前齿的承载情况，较小的Cp可使齿轮强度和寿命大大地增加。

2 高重合度设计方法

根据航标HB/Z89.1-85，螺旋锥齿轮重合度计算公式：。

式中为总重合度，为端面重合度，为齿向重合度。由上式可知：提高重合度的方法有增加端面重合度和增加齿向重合度两种。……