中图分类号：TH132.41 DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2025.05.001

0 引言

弧齿锥齿轮具有传动效率高、传动平稳、承载能力强等优点，被广泛应用于船舶、汽车、航空航天等领域。在高速承载条件下的弧齿锥齿轮传动过程中，受啮合面摩擦热和润滑冷却系统作用下的强制对流传热等因素的综合影响，齿轮本体温度分布及热变形情况较为复杂。轮齿上产生的不均匀温度场不仅会引起齿轮的热变形，产生附加热应力，增大传动系统的误差，也是导致齿面黏结、点蚀、锁死等常见故障的主要原因，严重影响弧齿锥齿轮的传动性能和使用寿命。传统点接触弧齿锥齿轮的接触区是由啮合轨迹上一系列接触椭圆组成的，仅在齿面接触位置所在的局部区域产生摩擦热量；而最新研发的线接触弧齿锥齿轮为瞬时线接触的全齿面参与的啮合接触[I-2，整个啮合齿面都有摩擦热量的输入。因此，点接触与线接触弧齿锥齿轮摩擦生热的齿面位置不同，计算摩擦热涉及的重要参数，如齿面啮合点相对滑动速度、齿面载荷等也不相同，这使线接触弧齿锥齿轮轮齿上形成的温度场及热变形不同于点接触弧齿锥齿轮。因此，有必要对线接触弧齿锥齿轮本体温度及热变形情况进行研究。

直齿及斜齿轮的温度与热变形研究成果较为丰富。罗彪等2通过引进混合介质特性参数的比例因子及修正系数，对直齿轮副热力耦合分析有限元模型进行优化，获得了齿轮稳态温度场分布和与齿廓修形量处于同一量级的热变形分析结果。……