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大齿数裂纹直齿轮时变啮合刚度算法研究

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针对齿数大于41的直齿轮,基于切齿几何和齿轮啮合原理,明确渐开线齿廓起点和渐开线与基圆交点的区别,引入过渡曲线参数方程,对基于能量法的时变啮合刚度计算公式进行改进,全面建立了不同裂纹水平的故障轮齿模型.在此基础上,以斜线作为有效齿厚削减限制线,使得裂纹轮齿模型更严格、考虑因素更全面.参考有限元法计算结果,分别讨论了模型修正、裂纹程度、有效齿厚削减限制线具体形式等因素对时变啮合刚度的影响.计算结果表明,未修正轮齿模型会导致大齿数裂纹齿轮时变啮合刚度计算结果偏小;啮合刚度降低程度随裂纹水平的增大而不断增加.根据裂纹水平给出了有效齿厚削减限制线的建模建议:当裂纹水平较低时,有效齿厚削减限制线宜采用直线;当裂纹水平较高时,采用直线会产生较大误差;采用斜线不仅便于计算,同时能够满足计算精度需求,具有更强的实用性.
Research on the Time-varying Meshing Stiffness Algorithm of Spur Gears with Large Tooth Number Cracks

焦为、徐可君、秦海勤

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海军航空大学 航空机械工程与指挥系(青岛校区),山东 青岛 266041

大齿数 齿根裂纹 不同裂纹程度 有效齿厚削减限制线 时变啮合刚度

国家自然科学基金

11772089

2023

10.16578/j.issn.1004.2539.2023.06.002

机械传动
郑州机械研究所 中国机械通用零部件工业会齿轮分会 中国机械工程学会

机械传动

CSTPCD北大核心
影响因子：0.534
ISSN：1004-2539
年,卷(期)：2023.47(6)
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