基于有限元法的双圆弧弧齿锥齿轮章动传动接触特性分析

接触特性是表征齿轮传动性能的重要指标。为明晰双圆弧弧齿锥齿轮章动传动的接触特性，利用有限元法对其进行加载接触分析。首先，基于啮合原理推导双圆弧弧齿锥齿轮齿面方程并生成齿轮副的三维模型；其次，利用Ansys Workbench建立齿轮副有限元模型，分析了双圆弧锥齿轮副的齿面啮合状态；最后，分析负载与安装误差对齿轮副传动性能的影响规律。结果表明：双圆弧弧齿锥齿轮存在分别位于凹、凸齿面上的双点接触状态，且锥齿轮靠近小端部位为应力危险点；增大负载有利于提高齿轮啮合的重合度，降低齿间载荷分配系数，一定程度上可提高齿轮传动的平稳性；安装误差对齿轮副齿面接触状态有较大影响，负向偏置误差与正向章动角误差不利于齿轮承载与传动稳定，在实际应用中应合理调控。