根据成型法加工原理,分析了渐开线斜齿轮的齿廓修形、螺旋线修形及齿廓偏差、螺旋线偏差和齿圈径向跳动公差3种主要制造误差对齿廓形状的影响,分步导出了渐开线端面齿廓的各段曲线方程,利用相关软件拟合了误差曲线方程,并将误差曲线替换了理论曲线,从而生成了含修形和误差的实际齿轮齿廓模型和实体模型。

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。