基于矩阵方程的齿轮点蚀发生与扩展模拟

摘要

齿轮点蚀是一种常见的齿轮故障,已有研究都把点蚀模拟为固定形状进行计算,不能泛化为全部形状.为此,针对齿轮齿面点蚀发生的原因与扩展速率,基于矩阵方程建立了椭圆形、任意形状、节线附近正态分布多点蚀坑三种不同形状点蚀发生与扩展模型.采用改进势能法计算点蚀齿轮时变啮合刚度(time-varying mesh stiffness,TVMS).通过MATLAB仿真得出不同点蚀形状TVMS变化曲线,并与已有文献进行对比,验证了本方法的正确性.研究结果表明:随着点蚀的扩展,TVMS逐渐降低,点蚀位置越深、面积越大、中心越靠近单齿啮合区中部,TVMS降低越多.