修形面齿轮传动系统的动态特性分析

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1、第48卷第6期2016年12月南京航空航天大学学报V01．48JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsDecNo．62016DOI：10．16356／j．1005—2615．2016．06．008修形面齿轮传动系统的动态特性分析李晓贞高瞩王晓军(常州工学院机械与车辆工程学院，常州，213002)摘要：为改善面齿轮传动系统的动态性能，研究了面齿轮传动系统的齿廓修形技术，推导了齿廓修形的圆柱齿轮、刀具齿轮和面齿轮的齿廓方程，建立了包含齿侧间隙、时变啮

2、合刚度、修形参数、综合相对误差、支承刚度和支撑阻尼等参数的面齿轮传动系统振动模型，采用Runge-Kutta数值积分法对齿廓修形的面齿轮传动系统求解。研究结果表明：当齿条刀具的抛物线修形系数变化时，系统的动态响应特性将出现简谐响应、次谐响应和混沌响应3类稳态响应。关键词：面齿轮；齿廓修形；动态响应中图分类号：THl32．4文献标志码：A文章编号：1005—2615(2016)06—0828—07DynamicCharacteristicsofModifiedFace—GearDriveSystemLiXiao

3、zhen，GaoZhu，WangXiaojun(SchoolofMechanicalandAutomotive，ChangzhouInstituteofTechnology，Changzhou，213002，China)Abstract：Inordertoimprovethedynamiccharacteristicsofface—geardrivesystem，themodifiedmethodforface—geardrivesystemisstudied，andtheequationsofthecyli

4、ndricalgear，ahtergearandface—gearareobtained．Thedynamicmodelisestablishedbytheconcentratedparametermethod，whichincludesmodifiedbacklash，time—varyingmeshingstiffness，profilemodifyingparameter，generaltransmissionerror，bracestiffness，andsupportdamping，etc．TheR

5、unge—Kuttanumericalintegralmethodisusedtocalculatethedynamicequation．Theresultsshowthatchangingthemodifiedparameterwillchangethedynamicscharacteristicsoftheface—geardrivesystem，andthreekindsofsteadystateresponses，i．e．harmonic，sub—harmonicandchaoticresponses

6、areshown．Keywords：facegear；toothprofilemodification；dynamicresponse面齿轮传动是圆柱齿轮与圆锥齿轮相啮合的一种齿轮传动，当两齿轮的轴向夹角为90。时，圆锥齿轮的轮齿分布在一个圆平面内，故将此圆锥齿轮称为面齿轮。面齿轮传动的功能与锥齿轮传动类似，但相对锥齿轮传动具有一些独特的优点[1_8]，符合航空动力传动中高速、重载和减振的要求，成为当前齿轮传动的研究热点。目前，面齿轮传动主要应用于直升机传动系统，在高速重载的直升机主减速器中，面齿轮轮齿将发生

7、扭转变形、弯曲变形、热变形等，影响齿面的载荷分布、降低轮齿的承载能力、增大系统的振动和噪声，并可能导致边缘接触等现象发生[9。12I。为改善面齿轮传动的啮合性基金项目：江苏省高校自然科学研究(16KJB460003)面上资助项目；常州工学院校级科研基金(YNl503)资助项目。收稿日期：201603—31；修订日期：2016-08—22通信作者：李晓贞，男，博士，讲师，E—mail：lixz@CZU．cn。引用格式：李晓贞，高瞩，王晓军．修形面齿轮传动系统的动态特性分析[J]．南京航空航天大学学报，2016，

8、48(6)：828—834．LiXiaozhen，GaoZhu，WangXiaojun．Dynamiccharacteristicsofmodifiedface—geardrivesystem[J]．JournalofNanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，2016，48(6)：828—834．第6期李晓贞，等：修形面齿轮传动系统的动态特性分析829能