采用曲面综合法的复杂齿面微分修形与拓扑结构设计

针对高减比准双曲面(HRH)齿轮空间曲面极端扭转、曲率修正难度大的问题，提出了刀具双向修形点接触齿面修正方法。利用ease-off曲面综合法、齿面微分修形、拓扑结构精益化设计，实现了点接触齿面啮合质量的精确控制。建立了曲面综合法齿面微分精益化设计计算流程，给出了轻修形、内对角重修形、内对角轻修形三种拓扑结构设计形式；利用齿面承载接触分析(LTCA)方法，对比了上述三种形式的齿面啮合刚度、传动误差及载荷分布特性，其中内对角轻修形方式的接触性能最好。进行了HRH齿轮动态啮合性能试验，齿面接触斑点检验了点接触齿面ease-off梯度特征。研究结果表明，实测振动特性变化规律与啮合刚度、承载传动误差(LTE)理论仿真分析一致。齿轮在较宽转速与载荷范围运转平稳，验证了所设计HRH齿轮的齿形关系正确，微分精益化修形控制良好。