不同齿根裂纹深度的啮合刚度与振动响应分析

• 作者: 刘杰 孙玉凤 李环宇
• 来源期刊: 振动、测试与诊断
• 关键词: 啮合刚度 齿根裂纹 能量法 有限元法 振动响应
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 275-282
• 页数: 8页
• 分类号: TH132
• 语种: 中文
• DOI: 10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2021.02.010

摘要

针对裂纹对啮合刚度的影响,首先,利用裂纹尖端到单齿中线的距离(hc1,hc2)与1/2齿顶圆齿厚(hr)的关系把齿根裂纹模型分为3种情况,利用能量法原理分析啮合刚度随着裂纹深度增大的变化趋势;其次,通过有限元法分析不同深度的齿根裂纹齿轮啮合刚度,进而验证了模型的有效性;最后在啮合刚度的基础上,建立齿轮系统动力学模型,分析含不同齿根裂纹深度的齿轮系统振动响应.研究表明,啮合刚度随着裂纹深度的增大而减小,且减小幅度逐步增大,当裂纹深度大于50％时减小幅度加剧;振动响应随裂纹深度的增大而加剧且出现周期性冲击,啮合频率附近产生微小杂频,相位图和庞加莱图中轨迹和离散点聚集区逐步增大.