含有不同裂纹类型的弧齿锥齿轮副啮合特性分析

摘要

在重载和交变载荷工况下，弧齿锥齿轮易产生齿根裂纹导致轮齿断裂，需明晰裂纹对啮合特性的影响机理，为故障诊断提供理论基础.利用ANSYS软件对弧齿锥齿轮齿副进行静态接触仿真分析.通过单元节点替换的方法设置了多种裂纹类型的故障模型，探讨了裂纹对弧齿锥齿轮副啮合特性的影响.研究结果表明：当轮齿接触椭圆移动到轮齿裂纹区域，啮合刚度随着裂纹的严重程度增加而逐渐下降，平面裂纹工况、空间裂纹工况和断齿工况的刚度最大下降量分别为27.58%,14.12%,32.82%.轮齿啮合的接触椭圆位置、裂纹位置以及深度会使齿面接触应力以及齿根弯曲应力产生不同的增减趋势.

关键词

弧齿锥齿轮 / 轮齿裂纹形式 / 故障参数 / 啮合刚度 / 接触特性 / 轮齿接触分析

基金资助

国家科技重大专项（J2019-IV-0018-0086）