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。

采用集中参数法建立人字齿行星齿轮传动系统纯扭转非线性动力学模型,考虑时变啮合刚度、齿侧间隙、综合传动误差等激励对振动特性的影响。采用Runge-Kutta法对系统动力学方程组进行数值迭代求解,获得系统的稳态响应。相图借助庞加莱截面技术、频谱分析等手段分析系统的非线性响应形态,研究啮合阻尼对系统动态特性的影响。结果表明:人字齿轮传动系统在多源激励因素作用下表现出丰富的非线性动力学特性;适当增大啮合阻尼,系统由混沌运动状态转化为周期运动状态,系统的振动减弱,稳定性增强。

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。