一种接触区可调的曲线圆柱齿轮成形方法与理论验证

为了提升曲线圆柱齿轮副的啮合性能，提出了一种可调整齿面接触区的成形方法。首先，制定了调整齿面接触区的基本方案，即，大齿轮采用双刃面铣刀加工，小齿轮凹齿面和凸齿面分别采用半径可调的外刃和内刃面铣刀加工；其次，基于啮合理论，推导了齿轮副的齿面数学模型；然后，基于轮齿接触分析（Tooth contact analysis,TCA），建立了装配误差下齿面接触和传动误差的数学模型；最后，通过8组算例从理论上验证了所提出方案的可行性。研究结果表明,所提出的成形方法是可行的，调整刀盘曲率半径可形成任意长度接触区的齿轮副，较大的齿面接触区可以提升齿轮的力学性能，但是齿面接触区过大会增加传动误差的敏感性。