为了预控双重螺旋法加工齿轮副的啮合特性,研究基于圆弧刀廓的双重螺旋法加工齿轮副齿廓修形对齿面接触性能的影响。首先推导采用圆弧刀廓、双重螺旋法加工的齿面方程,基于Ease-off分析圆弧刀廓加工对齿面失配量的影响;采用有限元法进行加载接触分析,得到不同刀廓加工齿轮副的接触位置及形状、传动误差、接触压力,对比分析不同刀廓加工齿轮副啮合性能对安装误差的敏感性。研究结果表明圆弧刀廓修形可改善接触区位置和形状,避免边沿接触,减小传动误差,提高传动平稳性;显著降低工作与非工作齿面最大接触应力,以及边沿接触对安装误差的敏感性,有利于提高齿轮副承载性能和磨损寿命。

针对某对汽车传动系统中的螺旋锥齿轮副，基于双重螺旋法切齿加工原理建立了其精确的三维几何模型。采用ABAQUS软件对齿轮副进行了模态分析，得到了前30阶固有频率和振型。采用ADAMS软件对其进行了振动特性分析，得到了齿轮副在不同载荷与转速下的振动响应。仿真结果表明：齿轮副的固有频率较高，一般的激励难以达到，但当小轮转速在3800r／min左右时，啮合频率与一阶固有频率接近，仍可能发生共振，应当避免；相同转速下，载荷越大，振动加速度幅值反而越小；相同载荷下，转速越高，振动加速度振幅越大。研究为螺旋锥齿轮的优化设计提供参考依据。