CAD/CAE/CAPP/CAM
现代制造工程（ModemManufacturingEngineering）
斜齿轮啮合线位置及长度的数值仿真
张亮，李欣
（辽宁工业大学机械工程与自动化学院，锦州121001）
2015年第11期
摘要：通过分析斜齿轮啮合过程，提出一种斜齿轮啮合线位置及长度的计算方法。通过数值仿真研究了斜齿轮啮合线位置及长度的时变规律。以某车辆变速器斜齿轮传动系统为例，确定了输人、输出轴斜齿轮副的啮合线位置，计算了啮合线长度总和，获得了随斜齿轮旋转位置时变的啮合线位置及长度总和，并讨论了螺旋角对斜齿轮的啮合线长度总和的影响。结果表明：与直齿轮不同，斜齿轮的啮合线长度连续周期变化。存在一个或几个特定的螺旋角，使斜齿轮的啮合线长度总和不变。
关键词：斜齿轮：啮合线位置；啮合线长度；螺旋角
中图分类号：TH132文献标志码：A文章编号：1671—3133(2015)11—0071—05
Numericalsimulationformeshinglinepositionandlengthofhelicalgears
Zhang Liang,Li Xin
(Faculty of Mechanical Engineering and Automation,Liaoning University of Technology，
Jinzhou121001,Liaoning,China）
Abstract : A calculation method for meshing line position and length of helical gears is proposed by analyzing the meshing process of helical gears, The time varying rule of meshing line position and length of helical gears is presented based the numerical simu-lation, Take helical gears transmission system of automobile gearbox as an example,the meshing line position of helical gears pair of input shaft and output shaft are determined,the sum of meshing line length are calculated,the time varying of meshing line po-sition and the sum of length with the rotating position are obtained,and then the effect of helix angle on the sum of meshing line length of helical gears are analyzed. The results showed that the sum of meshing line length of helical gears is periodic variation ane saaaeaarsuraasa r length of helical gears is a constant.
Key words:helical gears;meshing line position;meshing line length;helix angle
0引言
斜齿轮因传动平稳，冲击、振动和噪声相对较小，在航空航天、船舶及车辆等领域得到广泛应用(1)。喷合线的时变性是斜齿轮传动的主要特点之一[2],即啮合线的位置及长度都随时间变化，引起了啮合线上载荷的变化，进而引起了斜齿轮传动中的振动与噪声[34]，因此通过数值仿真研究斜齿轮的啮合线位置及长度的变化规律，对提高斜齿轮传动的平稳性及减振降噪具有一定的指导作用。
文献[5]改进了斜齿轮接触线长度的计算公式；文献[6]针对计算时变接触线算法存在计算条件的问
题，根据啮合原理推导出了通用公式；文献[7]针对变位新开线斜齿轮接触线长度提出了一种参数化计算方法；文献[8]研究了接触线长度的变化规律及啮合过程的动态统计规律。本文通过分析斜齿轮的啮合过程，提出一种斜齿轮啮合线位置及长度的计算方法，并通过数值仿真研究了某车辆变速器传动系统斜齿轮啮合线位置及长度的时变规律，为变速器传动系统的优化设计提供支持。
斜齿轮齿面数学模型
渐开线斜齿轮的齿面为渐开螺旋面，如图1所示，其特点是它的端截形是渐开线，设其基圆半径为，齿
，辽宁省教育厅科学研究一般项目（[2014246）；辽宁工业大学教师科研启动基金（X201202）
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