中心距误差对小模数齿轮接触与弯曲强度的影响

摘要

为探究小模数齿轮中心距误差对轮齿强度的影响，以及标准GB/T 3480—2021对含中心距误差小模数齿轮强度设计的适用性，推导了含中心距误差的重合度系数、齿廓系数与应力修正系数计算公式，建立了含中心距误差的小模数齿轮有限元接触模型，提出有限元接触模型网格密度的验证方法 .对2种计算方法得到的不同中心距误差下接触与弯曲应力进行了对比研究，结果表明，接触区域齿廓有限单元宽度不超过Hertz接触半宽的1/3时，齿轮有限元接触计算精度较高；采用标准GB/T 3480—2021校核含中心距误差的小模数齿轮强度，将产生冗余设计；当中心距误差达到1.33%时，接触应力幅值的最大变化为4.23%，而弯曲应力幅值的最大变化达到了16.25%，中心距误差对小模数齿轮弯曲应力的影响比接触应力更为显著.

关键词

齿轮 / 有限元法 / 小模数 / 中心距误差 / 齿轮强度

基金资助

国家自然科学基金资助项目（52375038,52005051）; 湖南省自然科学基金资助项目（2021JJ40580,2023JJ5077）; 湖南省教育厅优秀青年项目（22B0348）