赵百顺 李娜 马辉

摘要： 由于制造、安装误差和轮齿变形等因素，齿轮在啮合过程中难免产生振动、冲击和噪声，对斜齿轮齿廓进行适当修形可以有效改善啮合状态，提升传动的平稳性。基于轮齿承载接触分析理论提出含齿顶修形和齿向修形两种方式的斜齿轮混合修形方法，建立计算考虑混合修形的斜齿轮时变啮合刚度模型，并通过ANSYS验证了该模型的有效性;基于提出的模型分析了不同修形参数对时变啮合刚度的影响;在啮合特性模型的基础上建立斜齿轮副动力学模型，考虑混合修形齿轮副啮合刚度的时变性，分析不同修形方式及修形量对齿轮转子系统振动响应的影响。研究表明，齿顶修形不仅可以避免齿轮边缘接触，而且在特定的频段范围内可大幅减小齿轮转子系统的振动，并为斜齿轮副的修形优化设计提供了理论依据。

关键词： 转子系统; 斜齿轮; 动力学特性; 轮齿修形; 啮合特性

引  言

齿轮在传動时啮合齿对数交替造成齿轮啮合刚度的时变性，交替的临界区会发生啮入和啮出冲击，加剧系统的振动及噪声[1];同时齿轮受载后会产生弯曲变形和扭转变形以及安装不对中等造成啮合不对中，齿轮沿齿宽方向会造成接触不均匀产生偏载现象[2?3]。通过去除沿齿轮齿廓和齿宽方向的一部分材料，减小齿轮传动的啮合冲击而导致的齿轮系统的振动和噪声。齿轮的修形方法主要有齿顶修形、鼓向修形、齿根修形等[4?7]。……