大模数齿轮齿条副单齿啮合强度分析与实验验证

来源：机床与液压杂志2022年第24期北京时间：

作者：陈保家，贡宗星，肖文荣，陈法法，肖能齐，刘强

单位：三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室,重庆大学机械传动国家重点实验室；三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室；三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室；三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室,重庆大学机械传动国家重点实验室；三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室；三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室

摘要：大模数齿轮齿条驱动式起升机构服役环境和运行工况复杂、系统组件之间的相互耦合性日益增强，在多齿-单齿-多齿交替的运行周期中，单齿啮合较多齿啮合承载应力更大，因此，需要对单齿啮合的强度和刚度变化进行分析，提高齿轮齿条副承载能力研究的准确性。以三峡升船机为研究对象，搭建立式齿轮齿条起升机构传动系统工况模拟实验台，研究其中6种工况，对齿轮齿条起升机构的接触强度和弯曲强度进行理论分析，使用有限元软件对单齿工作期间内的两种应力及刚度变化进行仿真分析，并与理论分析进行比较，最后通过实验验证理论与仿真的准确性，误差均在10%左右。仿真分析结果表明:各工况下单齿啮合刚度随着转角和载荷的增加而增大，强度的变化趋势与其一致。

关键词：齿轮齿条;接触强度;弯曲强度;静力学分析;刚度

基金资助：国家自然科学基金面上项目51975324；52075292）；机械传动国家重点实验室开放基金项目SKLMT-MSKFKT-202020；三峡大学学位论文培优基金项目(2021SSPY042)