机械工程学报

作者：王晓鹏, 刘世军

单位：机械科学研究总院郑州机械研究所 郑州 450052

关键词：齿轮,微点蚀,法向接触刚度,分形理论,表面形貌；

基金：国家重点研发计划资助项目（2018YFB2001700，2018YFB2001300）。

微点蚀作为齿面疲劳点蚀失效作用的初期特征，准确地预估其法向接触刚度是研究齿轮系统动力学故障特性重要课题之一。结合微观尺度下表面形貌分形参数和接触点面积分布作用，通过单微凸体弹-塑性接触力学性能研究引申建立结合面法向接触刚度分形模型，定性地分析微观元素对法向载荷和法向接触刚度的影响。根据渐开线齿轮宏观几何尺寸和微观微点蚀物理几何成因，建立近似粗糙度模拟微点蚀特征的预估分形参数，研究齿面不同加工工艺和不同程度微点蚀特征的渐开线齿轮法向接触刚度特性。结果表明：表面微观元素对法向载荷和法向接触刚度具有不同的影响作用，且元素之间具有关联性，沿齿廓啮合点具有不同的表面接触系数，提高齿面精度（降低粗糙度）能够提高啮合齿面法向接触刚度。齿面微点蚀使得齿轮结合面法向接触刚度明显降低，仿真结果与实际工程相吻合，为后期分析微点蚀动力学响应及微点蚀扩展等做研究基础铺垫。

来源：2021年第1期

《机械工程学报》期刊编辑部

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