李刘伟，程 鲲

（西南科技大学制造科学与工程学院，四川 绵阳 621000）

1 引言

齿轮传动具有传动比精确、传动效率高、结构紧凑等特点，被广泛的应用于各种机械传动结构中[1]。在设计齿轮时选用合适的变位系数有助于提高齿轮传动的性能[2-4]。

随着绿色工业的提出，各种新能源设备被大量推出其中手持式电动产品具有功率小、电机轴的转速很高[5-6]，而设备的整体尺寸很小，因此其能够取代传统的燃油机产品。目前国内限制此类电动设备发展的主要因素是齿轮箱技术。对于此类超高转速的齿轮副，齿轮啮合时的振动以及润滑等因素是影响此类设备综合性能的最主要因素。此处，基于一台最大输入功率为0.72kW，转速20000r/min 的紧凑型手持式电动绿篱机的最高转速轴齿轮副的研究，详细参数，如表1 所示。发现现有高速轴齿轮主从动齿轮啮合时出现以下现象：啮合不良噪音大、工作振动和噪音大、从动齿轮偶尔出现齿根部断裂等。表1 中的变位系数，是相关设计人员根据自身设计经验而给出的一组变位系数数值。

为此，本研究将采用三维建模软件NX10.0 对待研究齿轮副以及齿轮箱进行建模和装配。结合有限元分析软件ANSYS Workbench 进行相关的变形量与受力分析，通过计算整理相关数据得出现有参数下的不足。根据变位系数选取原则对主从动齿轮变位系数进行规律取值分析即计算，最后通过等强度设计原则，选取最优变位系数组合。

表1 高速轴齿轮副具体参数……