鉴于齿轮传动系统非线性动力学模型的复杂性及参数的多样性,采用全局灵敏度分析方法,研究齿轮动力学模型参数及各参数间的耦合对其动态传递误差和动态啮合力的影响。结果表明,齿侧间隙和啮合刚度是影响齿轮动态传动精度的主要因素,啮合刚度、啮合阻尼和支撑阻尼的相互耦合对齿轮动态啮合力有显著影响,齿轮传动稳定性主要取决于啮合刚度和支撑阻尼。这可为高性能齿轮箱的动力学设计与制造提供指导。

时变啮合刚度是影响齿轮传动平稳性以及振动噪声的主要因素,现代表面处理工艺在提高齿轮服役寿命的同时,改变了轮齿表面组织性态。为研究表层改性工艺对齿轮啮合时变刚度的影响,建立轮齿功能梯度有限元模型,模拟改性工艺对齿轮表层的影响,提出基于势能原理的时变啮合刚度计算方法。结果表明,表层改性工艺显著提高了齿轮的啮合刚度,强化了齿轮的使用性能。