面齿轮齿面拓扑修形设计与接触性能分析

作     者：褚立阳 杨建军 韩正阳 魏冰阳 童爱军 王得峰 CHU Liyang;YANG Jianjun;HAN Zhengyang;WEI Bingyang;Tong Aijun;Wang Defeng

作者机构：河南科技大学机电工程学院洛阳471003 龙门实验室洛阳471003 东莞市星火齿轮有限公司东莞523723 

出 版 物：《现代制造工程》 (Modern Manufacturing Engineering)

年 卷 期：2023年第8期

页      面：108-114,79页

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52275054) 龙门实验室前沿探索项目(LMQYTSKT023)。 

主　　题：面齿轮 拓扑修形 差齿面 传动误差 接触分析 

摘      要：提出了一种面齿轮齿面的拓扑修形设计方法来提高齿面的接触性能。首先,通过渐开线圆柱齿轮共轭出面齿轮齿面,以该齿面为基准面,借助二阶、四阶多项式构建ease-off差齿面。然后,通过解析ease-off差齿面的拓扑结构,获取了接触路径与几何传动误差等轮齿啮合特性。最后,通过预置二阶、四阶传动误差曲线、接触路径和接触区等齿面啮合性能参数来设计ease-off差齿面,对叠加差齿面后的修形齿面进行轮齿接触分析和有限元啮合仿真分析。结果表明,所得的齿面传动误差、接触路径与预设的传动误差、接触路径基本吻合。通过对2种修形方法的对比分析发现,四阶多项式拓扑修形齿面的啮合性能要优于二阶修形齿面,为模具法面齿轮齿面的修形设计提供了参考。