斜齿轮及断齿故障下时变啮合刚度计算与齿间载荷分配研究

斜齿轮副啮合刚度计算和齿间载荷分配是其动力学分析和强度计算的基础。针对斜齿轮啮合刚度近似代替法的准确性问题，结合斜齿轮线长度接触变化规律、单齿单位长度啮合刚度抛物线模型和ISO6336-1标准，建立了斜齿轮啮合刚度计算准静态弹性模型，并与基于准静态刚性模型的近似代替法、ISO6336-1标准进行了对比研究。结果表明，单对齿最小刚度与最大刚度比值α_k=0.55时的准静态弹性模型计算结果与ISO标准结果一致性较好，准静态刚性模型计算结果与ISO标准结果误差较大。分析了几何参数对斜齿轮综合啮合刚度和载荷分配系数的影响规律，针对斜齿轮典型断齿故障，讨论了不同断齿形式和断齿尺寸对啮合刚度和载荷分配系数的影响变化，为其故障动力学研究提供基础。