试验研究
现代制造工程（ModemManufacturingEngineering）
2011年第10期
移动基圆变齿厚直齿轮的动力学仿真分析
张志强，陈小安，吕俊蜂
（重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400030）
摘要：研究一种新型的变齿厚齿轮—移动基圆变齿厚齿轮，确定这种新型变齿厚齿轮的加工原理。利用Pr/E对其进行精确建模，将三维模型导人ADAMS软件中进行动力学仿真分析，得到其啮合力随时间的变化曲线；并将其与标准直齿轮
磨损产生齿测间除后的啮合力曲线进行对比，说明移动基圆变齿厚齿轮调隙可以有效地改善直齿轮啮合动态待性。关键词：移动基围；变齿厚齿轮：动力学仿真；啮合力；ADAMS软件
中图分类号：TH132.413文献标志码：A文章编号：1671—3133(2011)10—0001—04
Thedynamic emulationandanalysisof involutebeveloid
gear that base on movement of base circle
ZHANG Zhi-qiang, CHEN Xiao-an,LO Jun-feng
(State Key Laboratory of Mechanical Transmission, Chongqing University,Chongqing 400030,China)
Abstract;Studied a new type of involute beveloid gear which was formed base on the movement of base circle. Defined its manu facturing method. Using Pro/E to establish the complete and precise solid model of this new involute beveloid gear,then,import the solid model to ADAMS from Pro/E, using ADAMS to do the dynamic emulation and analysis, acquired the curve about the foroe of engagement, Contrast with the force of engagement about standard spur gear which has backlash. This demonstrate the ad-
justing of this new type involute beveloid gear could effectively improve the meshing characteristic of spur gear. Key words; movement of base circle; involute beveloid gear;dynamic emulation;force of engagement; ADAMS
0引言
目前国内外学者对采用变位系数形成的变齿厚
齿轮的加工方法和齿面方程都进行了较为深人地研究。这类变齿厚齿轮的几何特点是：在不同端节面上，其齿形具有不同的变位系数；由于不同变位系数的存在，使得齿轮传动副带有一定的锥度，其齿轮轴向在不同截面上的齿形参数，如齿顶圆直径、齿根圆直径均不相同，因此，在调隙过程中有可能产生干涉现象]。本文研究一种新的变齿厚齿轮副2]，在齿面形成原理上与目前的变齿厚齿轮完全不同，即通过调整不同端面上形成渐开线齿廊的基圆位置来实现生成变齿厚齿廊的目的，其几何特点是：在不同端节面上，其齿廓渐开线的基圆圆心形成的直线和齿轮轴线并不重合，而是形成一定的夹角，故称为基于移动基圆的变齿厚齿轮；由于只改变了形成渐开线齿廊的基圆位置，基圆的半径并没有改变，在不同的轴向截面
上齿形参数也是相同的，故在调隙过程中不会产生干涉，可以达到完全调隙的目的。
国内学者对于标准的直齿轮、斜齿轮的动力学伤真进行了较多地研究，对变齿厚齿轮的动力学仿真则很少有研究。随着变齿厚齿轮越来越多地应用于客种机产品和装备中，其力学特性对整个机械系统的性能有着极大地影响，准确地掌握其力学特性，对整个系统的优化设计、强度校核、故障诊断与预测试验结果起着很重要的作用3）。本文着重研究新型移动基圆变齿厚直齿轮的动力学特性，对其进行动力学仿真，并将其动力学特性与标准直齿轮产生齿侧间隙后的动力学特性相比较，得出相关结论。
1移动基圆变齿厚直齿轮加工原理
图1所示为用齿条刀具加工移动基圆变齿厚直齿轮的示意图。齿条刀具的节平面和分度平面重合，且与齿轮的分度圆相切，随后齿条刀具在其节平面内绕
。国家自然科学基金资助项目（51075407）；重庆市自然科学重点基金资助项目（CSTC2009BA3020）
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