设计参数对变双曲圆弧齿线圆柱齿轮啮合刚度的影响分析
奉泰宇1
赵斐1
刘昌浩1
罗岚2
陈忠敏3
1.西南科技大学 制造科学与工程学院,绵阳 6210002.兰州理工大学 机电工程学院,兰州 7300503.四川建安工业有限责任公司研发中心,成都 625100
摘要：[目的]针对变双曲圆弧齿线(Variable Hyperbolic Circular-Arc-Tooth-Trace,VH-CATT)圆柱齿轮啮合刚度的设计参数影响规律尚不明确的问题,揭示齿宽、模数、压力角、刀盘半径对其啮合刚度的影响规律,为该类齿轮参数优化设计与传动性能提升提供参考.[方法]首先,基于啮合刚度计算,建立齿轮力学模型,结合齿面离散节点法构建VH-CATT圆柱齿轮有限元模型,为刚度量化分析提供支撑;其次,采用Abaqus软件开展静态啮合仿真,计算齿面节点法向接触力与综合弹性变形,求解单齿及多齿啮合刚度;然后,采用控制变量法,分别改变4项核心设计参数,探究单一参数对啮合刚度的影响规律;最后,通过标准直齿轮刚度计算验证有限元模型的精度,保障研究结果的可靠性.[结果]结果表明,齿宽增至45 mm后啮合刚度趋于平稳,压力角超23°时刚度稳定在固定范围;模数增大使啮合刚度逐渐减小至稳定,刀盘半径增大则啮合刚度持续提升;压力角为15°时,齿轮重合度达2.34,存在3齿啮合区,啮合刚度显著高于其他工况,各参数影响规律可为齿轮参数选取提供量化依据.
关键词：VH-CATT圆柱齿轮啮合刚度设计参数有限元法参数影响规律
分类号：TH132.4(机械零件及传动装置)
论文发表日期：2026-04-30
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( 139-147 )
英文信息