为了研究核废料处理设备中面齿轮的腐蚀对其运动学特性的影响,基于齿轮啮合原理,利用包络法推导得到正交面齿轮齿面方程,将面齿轮均匀腐蚀程度转化为装配时Cp值的变化,建立不同均匀腐蚀程度的装配体模型。使用动力学分析软件Adams对面齿轮与圆柱齿轮装配体模型进行分析,得到不同均匀腐蚀程度下的正交面齿轮传动过程中转速以及啮合力数据,得出面齿轮均匀腐蚀程度在2.6 mm以下时对面齿轮角速度、径向力以及圆周力几乎不影响的结论。

为更加真实有效地分析正交面齿轮弯曲强度,本文推导了正交面齿轮齿面方程及齿根过渡曲面方程,构建了正交面齿轮的全部齿廓,并利用Pro/E软件分别生成了两种全齿廓正交面齿轮三维实体模型。基于内切抛物线理论分析论证了正交面齿轮的最大弯曲应力位置是在沿齿高方向齿面的上半部分而非齿根处。利用ANSYS软件分别对齿顶圆角和齿顶尖角插齿刀所切制的两种面齿轮三齿模型进行了弯曲强度分析。研究结果表明,齿顶圆角插齿刀所切制的齿根过渡曲面提高了正交面齿轮的弯曲强度。