轮齿有磨损的行星齿轮组齿轮轮齿动态载荷的研究[外文翻译].doc

附件C：译文

轮齿有磨损的行星齿轮组齿轮轮齿动态载荷的研究
C. Yuksela, A. Kahraman

摘要：运用典型的行星齿轮组模型来研究有轮齿表面有磨损情况下的动态特性。该方案联合了一个用来描述轮齿几何形状的行星齿轮组的磨损模型和一个动态变形体模型。磨损模型是采用准静态齿轮接触模型来计算接触应力，Archard的磨损模型来确定磨损深度的分布。然后将磨损的表面考虑进动态模型中，来确定磨损对轮齿冲击和齿轮啮合力的影响。仿真表明该行星齿轮组的动态特性是非线性的，究其原因是由于它在发生共振时啮合轮齿分离所致。结果表明，轮齿磨损对于非共振速度区域有着明显的影响,而它对共振区的影响可以忽略不计，这时影响最大的是啮合轮齿的分离。
关键词：行星齿轮组，齿轮动力学，齿轮磨损

1 介绍
行星齿轮组，也称为行星齿轮传动装置，通常大量地应用在汽车，航空航天等工业领域。其在平行轴传动中有很多优势，包括精简的结构、较大的传动比范围以及对轴承要求不高等特点。行星齿轮组最常见的例子可以在自动变速器，燃气涡轮机，喷气式发动机，直升机传动系统中发现。一个简单典型的行星齿轮组是由太阳轮，齿圈和数个相同的行星轮（通常为3-6个）相互啮合而组成的。
虽然行星齿轮组在噪音和振动特性方面比其它平行轴传动机构都要好，但它的噪声和振动仍然是一个主要问题。对行星齿轮组进行动力学分析有利于减轻其在使用时的噪音和振动问题，齿轮相互啮合时的动力是这些问题的主要来源。齿轮啮合时传递到支撑结构上由动态负载引起的力远远大于静态荷载传递上去的力，在大多数情况下这还会加大噪音。过大的动载荷还会缩短齿轮和轴承的疲劳寿命。
齿面磨损被认为是齿轮传动系统中最主要失效行式之一。设定行星齿轮组在特定的工作环境下运行，实验数据显示太阳轮的表面磨损最为严重[1]。虽然磨损量是一个关于许多变量的函数，但实践证明滑动距离和接触应力是影响其最主要的因素[1]。轮齿磨损会导致齿轮表面出现独特的几何形状，进而会由于运动误差改变齿轮啮合激励，导致动态效应的放大。