华南理工大学学报(自然科学版)

作者：蒋进科 刘钊 彭先龙

单位：1 长安大学 汽车学院 汽车运输安全保障技术交通行业重点实验室，陕西 西安 710064;2． 西安科技大学 机械工程学院，陕西 西安 710054

关键词：准双曲面齿轮,Ease-off 修形,振动,啮合刚度,承载传动误差,承载接触分析

基金：国家自然科学基金资助项目 (51605378); 陕西省自然科学研究计划项目 (2018JM5089); 中央高校基本科研业务项目 (300102228103)

为了改善汽车驱动桥动态性能，提出基于 Ease-off 修形准双曲面齿轮齿面减振优化设计方法。该方法通过预置传动误差参数及抛物线修形参数设计小轮法向 Ease-off 曲面，小轮修形齿面表示为与大轮共轭的小轮齿面叠加 Ease-off 曲面。结合齿面接触分析 (TCA)、齿面承载接触分析 (LTCA) 方法获得齿轮啮合刚度。以啮合位置受力分析为基础，应用集中质量法建立准双曲面齿轮弯－扭－轴耦合动力学模型，采用数值方法求解运动微分方程得到系统的振动响应。以法向振动加速度均方根最小为优化目标获得最佳修形齿面，并分析修形导致的刚度波形及幅值变化对系统动态性能的影响。算例表明: 当修形量过大时导致刚度下降较多，引起法向振动增加; 修形齿面的平均啮合刚度相差不大情况下，刚度曲线的形状较幅值对振动的影响更为敏感; 最优 Ease-off 修形后系统振动明显降低，齿轮副的平均啮合刚度下降较少且刚度曲线中主要为啮合频率，基本无倍频成分; 修形齿面承载传动误差幅值 (ALTE) 降低且曲线中的高频成分增加时，未必能减小振动; 多载荷 ALTE 曲线基本可以反映振动随载荷的变化趋势。

来源：2020年第5期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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