基于点云数据的齿轮副啮合接触应力研究

摘要

为了研究齿轮副的接触应力以探究其与接触疲劳寿命的关系,文章基于高精度扫描仪所得到的高精度点云数据,并结合齿轮的理论模型,分析了齿轮的齿廓误差,得到了齿轮加工精度数据及误差分布。对齿轮副单个点云数据设置不同初始啮合齿所产生的接触应力进行了收集和对比分析,得到了不同初始啮合状态下全齿的接触应力。研究结果表明:由于存在加工误差,两齿轮的基本尺寸最大偏差为0.04 mm,最小为0.01 mm;节点啮合位置两齿轮齿面最大误差为0.20 mm,最小误差为0.01 mm;两齿轮周节误差最大为0.0451 mm,最小为0.0003 mm;两齿轮的转动角度最大误差为0.0989°,最小误差为0.0003°。初始的啮合状态不同导致齿轮全周接触应力有明显的变化,最大为515.18 MPa,最小为485.29 MPa,其中齿廓误差最大(小)的齿并不一定是接触应力最大(小)的齿。