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減速齒輪修形及MASTA仿真

發(fā)布時間：

2021-04-29

材料彈性力學使得齒輪組嚙合時,主、被動齒輪可簡化為圍繞軸心線旋轉(zhuǎn)的懸臂梁模型，在承受負荷時會產(chǎn)生彎曲變形, 而且齒面接觸區(qū)域存在彈性形變。

1、減速齒輪廓修形

材料彈性力學使得齒輪組嚙合時,主、被動齒輪可簡化為圍繞軸心線旋轉(zhuǎn)的懸臂梁模型，在承受負荷時會產(chǎn)生彎曲變形, 而且齒面接觸區(qū)域存在彈性形變。另外，齒輪制造加工誤差、殼體加工誤差、裝配等各種誤差的客觀影響，造成齒輪實際嚙合點與理論嚙合區(qū)域存在偏移, 產(chǎn)生了嚙合沖擊激勵。為了減少齒輪嚙合時產(chǎn)生的誤差,在設計早期應該對齒輪的NVH做仿真預測。齒形修形是優(yōu)化齒輪接觸位置和應力大小的有效方法，微觀修形可以針對嚙合的一對齒輪，也可只做單齒輪修形優(yōu)化，在工程實踐中通常更多采取對單一齒輪修形，其具備較高的生產(chǎn)效率和較低的生產(chǎn)成本。

通常齒廓修形的關鍵影響因子有輪廓修形、寬度、齒根和齒頂修形，其中齒根修形參數(shù)的確定,需要兼顧修形參數(shù)的選擇同時考慮齒軸的安全系數(shù)，避免齒根修形過大引起齒輪齒根彎曲強度的降低。展示了齒廓修形的常規(guī)形式，包括左右端直線修形、螺旋線修形和鼓性修形。具體齒廓修形的方案選擇，需綜合考慮輸入負荷激勵的大小、傳遞路徑的剛度及易加工等因素，結(jié)合NVH仿真工具優(yōu)選齒廓修形方案。

2、減速齒輪向修形

在承受負荷的工況下，齒軸材料產(chǎn)生了相應的圍繞旋轉(zhuǎn)軸心線的變形,還有客觀存在的齒輪加工誤差和減速器的裝配誤差, 綜合產(chǎn)生了齒向上與理論嚙合區(qū)的偏差。通過對齒向方向的修形優(yōu)化，可以合理的分配齒面接觸位置及大小。通常齒向修形有直線修形及鼓形修形2種形式。

綜合工程開發(fā)經(jīng)驗，齒輪設計優(yōu)化微觀修形應達到下列目標：

(1) 優(yōu)選在齒面中心接觸，充分利用齒寬，避免邊緣和齒頂受載；

(2) 電動車(EV)減速器輸入級齒輪轉(zhuǎn)速很高，其峰-峰TE值應小于2 μm；

(3) 較小化較大接觸應力和齒面負荷分布系數(shù)；

(4) 傳動誤差和齒面接觸應力作為修形設計、調(diào)整的依據(jù)。

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