脂润滑小模数齿轮副时变啮合刚度计算方法

来源：振动与冲击杂志2025年第5期北京时间：

作者：胡波hubo956@csust,,谭清杰,董建雄,,肖泽亮,,尹来容,

单位：1.长沙理工大学汽车与机械工程学院,长沙410114;2.长沙理工大学工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室,长沙410114

摘要：时变啮合刚度是齿轮动力学设计与分析中至关重要的参数；而充斥啮合齿面的润滑剂会改变齿轮接触特性，影响时变啮合刚度。同时，小模数齿轮副的中心距极小，其啮合角、重合度与啮合刚度等对中心距误差非常敏感。针对脂润滑与中心距误差对小模数齿轮接触的影响，本文基于弹流脂润滑理论，推导了油膜承载刚度的计算公式；结合势能法，构建了脂润滑齿轮的时变啮合刚度计算模型，研究了转速、粘度对脂润滑齿轮啮合刚度的影响规律。研究结果表明：脂润滑小模数齿轮的二次压力峰与膜厚紧缩现象明显，其位置随着载荷的增加向出口偏移；充斥啮合齿面之间的润滑油膜通过增大接触面积，从而强化小模数齿轮的时变啮合刚度；相反，中心距误差的增加会弱化齿轮副的时变啮合刚度；油脂粘度可以增加油膜对齿轮副啮合刚度的强化作用，但齿轮转速的上升会弱化脂润滑齿轮的啮合刚度。<br>

关键词：小模数齿轮；脂润滑；啮合刚度；中心距误差；势能法