齿轮承载传动误差是评价齿轮动态啮合性能的一个重要指标,承载传动误差波动幅值越小,齿轮副动态啮合性能越好。针对目前直齿内啮合齿轮承载传动误差研究不充分的问题,以Romax软件为工具,建立内啮合短齿高直齿轮副模型,研究了内啮合短齿高直齿轮齿廓修形参数和螺旋线修形参数对承载传动误差波动幅值的影响,获得了修形参数对承载传动误差波动幅值的影响规律,并采用粒子群算法研究了内啮合短齿高直齿轮修形优化设计方法。研究成果为提高内啮合短齿高直齿轮的动态啮合性能提供了依据。

制造误差是引起齿轮传动系统振动和噪声的主要原因之一,多种误差的合成更严重影响了齿轮副的啮合性能。主要研究了各类制造误差对人字齿轮副啮合性能的影响程度及规律。首先,建立了制造误差模型,并基于空间坐标变换原理构建实际齿面;其次,通过齿面载荷分布探究了不同误差对齿轮副啮合性能的影响规律,基于正交试验设计探究了不同误差对齿轮副啮合性能的影响程度;最后,分析了典型误差类型对齿轮副啮合性能的影响与系统负载的关系。结果表明,不同误差对齿轮副啮合性能的影响规律各不相同,其中,螺旋线正倾斜偏差在重载工况下对齿轮副啮合性能的影响最为突出。

为研究制造误差对齿轮系统啮入冲击的影响,给出一种考虑实测基节误差的齿轮啮入冲击算法.该算法基于考虑实测基节误差的轮齿接触分析（Tooth Contact Analysis, TCA）及轮齿承载接触分析（Loaded Tooth Contact Analysis, LTCA）,准确算出齿轮连续啮合过程中每对啮合轮齿的实际啮入点位置;并根据LTCA得到的轮齿承载变形及载荷分配系数,计算出当前啮入齿对啮入点处的刚度;最后计算出以 n 个啮合周期为一个大周期的啮入冲击力（ n 为主、被动轮齿数的最小公倍数）.研究表明,在不同齿对的相对基节误差具有随机性的情况下,该算法可以准确算出每对轮齿的线外啮入点的位置,并相应算出不同位置的啮入点的刚度;该算法适用于具有修形齿面或误差齿面的齿轮系统,真实反映了实测基节误差对齿轮啮入冲击的影响.

齿轮修形是改善齿轮传动动态特性的一种重要手段。应用人字齿轮于星型轮系构成人字齿轮星型传动系统,研究了修形齿面建模和承载传动误差计算方法。以承载传动误差幅值最小为目标,分别进行了太阳轮与星轮啮合副和星轮与内齿圈啮合副修形优化设计。将优化设计得到的修形量重新分配,并通过TCA和LTCA技术验证了分配方法合理性。该研究成果为星型轮系修形设计提供了理论依据。