啮合错位影响齿轮转子的接触特性,并制约齿轮装置的稳定性与可靠性。以四级离心压缩机齿轮转子为研究对象,对其产生啮合错位的因素进行分析,计算得出综合因素影响下的齿轮副啮合错位量;依据所得综合错位量,对不同齿向修形方式下的接触斑点及啮合刚度进行对比研究,得到适用于该错位量下的修形方式及修形量。结果表明,优化后的修形方式改善了接触斑点的大小与位置,大大降低了接触应力峰值及啮合刚度差值,消除了偏载现象,提高了齿轮副运行的平稳性。

高速齿轮转子应用广泛,其动态特性影响着齿轮箱的运转稳定性和可靠性。通过Romax软件,对两种振动异常的高速齿轮转子进行动态分析,得到了两种转子的各阶固有频率,以及轴承支撑参数对各阶固有频率的影响。发现改进前两高速齿轮转子的运行转速接近1阶临界转速,同时在Romax中对轴系结构进行改进,使其工作转速远离临界转速;改进后试验表明,两转子各振动指标正常,齿轮箱运转良好;为高速齿轮转子的临界转速计算提供了一种精确有效的方法。

基于光栅动态测量方法,建立一套齿轮传动误差测试和数据处理装置和系统,实现齿轮传动误差的精确测试。根据成型法加工原理,建立含齿轮装配误差、制造误差和修形的精确有限元分析模型,并仿真试验的过程,比较仿真结果与试验数据,验证仿真模型的正确性。

基于有限元数值解析法给出了人字齿齿轮传动系统的动力学方程并建立了转子-轴承-齿轮动力学系统的模型。建模过程中考虑了转子轴的剪切、弯曲、扭转、轴向力、陀螺效应及内阻尼的影响,同时也考虑了人字齿齿轮副的时变啮合刚度和传动误差的影响。并对高速齿轮转子进行了动力学分析,与试验齿轮箱实测数据对比基本吻合。