弧齿锥齿轮接触印痕对安装距偏差敏感性研究

摘要

弧齿锥齿轮作为航空发动机传动系统中的关键部件，其工作性能对整机有着至关重要的影响。弧齿锥齿轮的啮合质量是影响其工作性能的关键因素，而齿面啮合的接触印痕是标志其啮合质量的重要指标。在轮齿齿面形状给定的条件下，啮合接触区域分布取决于齿轮副的安装位置。在工程实际应用中，齿轮副的安装距偏差与啮合形态的定性和定量关系，以及可容许的误差范围的确定，始终是困扰设计人员的一个难点。因此，研究弧齿锥齿轮接触印痕对安装距偏差的敏感性具有重要的理论和实际意义。 本文以真实齿面啮合理论为基础，介绍了对已确定基本几何参数的格里森SGM弧齿锥齿轮进行基于三坐标测量的数值齿面的建模、几何啮合仿真和啮合特性对安装距偏差敏感性分析的计算原理及分析方法。采用计算机程序进行了弧齿锥齿轮副几何啮合仿真，获得了模拟实际安装条件下的齿面接触印痕，分析了安装距偏差对齿面接触印痕的影响。对试验弧齿锥齿轮在格里森滚动检验机上进行了理想安装位置和安装距变化时齿面接触印痕的着色检验。通过对仿真和着色检验结果的对比分析，仿真计算的精度可以满足工程实际应用的需要。通过分析总结了安装距变动和啮合印痕之间的定性关系，确定了安装距偏差的容许范围，即该试验弧齿锥齿轮副在安装距偏差值±0.05mm的范围内，接触印痕不敏感。