柳家琪 王 一 李小龙 帅彧谖 蒋鸿涛 汪中厚 杨勇明 吴世青

（上海理工大学 上海 200093）

齿轮传动作为机械传动中应用最广的一种传动方式，具有瞬时传动比恒定、传动效率高、传动寿命长等优势。螺旋锥齿轮更因其重叠系数大、传动比高、传动平稳、噪声小[1]等优点而广泛应用于汽车、航空、矿山等机械传动领域。螺旋锥齿轮是这些领域减速器的关键部件，它的性能、质量以及使用时间将直接影响产品的经济指标。计算机信息技术的提高，给螺旋锥齿轮的设计开发以及制造加工方面带来了极大便利。目前，在螺旋锥齿轮仿真加工及有限元分析领域，国内外许多研究学者取得了较大进展。Litvin教授[2]借助于有限元法研究了载荷分配情况、实际齿轮接触比及应力分析。Gosselin教授[3]给出了计算螺旋锥齿轮齿面上的载荷分配计算公式，并对承载传动误差的计算公式也作了详细研究。刘光磊[4]等人根据加工过程利用MATLAB编程计算出包括过渡曲面的齿面点集再导入到ANSYS中进行建模。熊越东[5]等人通过C++程序的编制和 CAD系统的三维建模功能实现了螺旋锥齿轮数控铣床的加工仿真。

可知，螺旋锥齿轮的仿真加工及有限元技术发展迅速，设计精度不断提高且设计分析方法逐渐多元化[6]。在螺旋锥齿轮的有限元分析中，模型精度对最终的分析结果有着至关重要的影响。本文介绍了一种在Pro/E中建立高精度螺旋锥齿轮模型并进行齿面接触分析的方法。

1 设计参数计算

螺旋锥齿轮的齿坯主要由面锥、根锥以及齿坯芯部等部分组成。……