轨道交通列车牵引斜齿轮副异侧齿面几何差异分析
苟向锋1
李慧杰2
1.天津工业大学 机械工程学院,天津 300387;天津工业大学绍兴柯桥研究院,绍兴 3120302.天津工业大学 机械工程学院,天津 300387
摘要：[目的]分析轨道交通列车牵引斜齿轮副异侧齿面几何差异对接触线长度与啮合性能的影响,揭示列车上、下行工况下牵引齿轮箱传动性能差异的形成机制,弥补现有研究未考虑斜齿轮异侧齿面几何差异的不足.[方法]首先,定义异侧齿面几何差异角并推导其计算式,为齿背接触线长度的定量分析提供参数基础;其次,结合齿背接触面特性与异侧齿面几何差异,建立齿背接触线长度计算式,探究异侧齿面几何差异和齿侧间隙对其耦合影响规律;然后,构建计入异侧齿面几何差异的斜齿轮副多状态啮合动力学模型,完成模型的无量纲归一化处理;最后,通过数值计算开展系统动力学特性分析,明确不同啮合频率下的系统运动特征.[结果]结果表明,异侧齿面几何差异使齿面与齿背的接触线长度存在显著相位差,且齿侧间隙对齿背接触线长度的影响随间隙值增大而增大;无量纲啮合频率ω<0.33时,系统保持稳定单周期运动,无轮齿脱啮现象;0.33≤ω≤0.37时,系统出现短暂齿背接触现象;啮合频率升高后,齿背接触现象完全消失,系统出现齿面碰撞与轮齿脱啮现象.异侧齿面几何差异对频繁换向的斜齿轮副动态特性存在显著影响,相关分析结果可为轨道交通列车牵引齿轮副的设计优化提供参考.
关键词：斜齿轮副异侧齿面几何差异齿背接触线齿侧间隙多状态啮合
分类号：TH111(机械学（机械设计基础理论）)TH132.422(机械零件及传动装置)
资助基金：国家自然科学基金(51365025)天津市自然科学基金重点项目(23JCZDJC00550)牵引动力国家重点实验室开放课题(TPL2101)
论文发表日期：2026-05-31
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 33-41 )
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