基于预置传动误差的纯滚接触锥齿轮齿面设计与分析

王旺旺; 谭儒龙; 张卫青; 郭晓东

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2026.01.014

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基于预置传动误差的纯滚接触锥齿轮齿面设计与分析

设计计算 | 更新时间：2026-01-23

- 基于预置传动误差的纯滚接触锥齿轮齿面设计与分析
- Tooth surface design and analysis of pure rolling contact bevel gears based on preset transmission error
- 机械传动 2026年50卷第1期页码：112-118
- 作者机构：
  
  重庆理工大学　机械工程学院，重庆　400054
- 作者简介：
  
  王旺旺，男，1999年生，安徽安庆人，在读硕士研究生；主要研究方向为复杂曲面数字化与智能化制造技术；wajz13142024@163.com。
  谭儒龙（通信作者），男，1987年生，重庆人，博士，副教授；主要研究方向为高性能机电传动技术及系统、齿轮传动；rulong.tan@cqut.edu.cn。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(52275052);重庆市自然科学基金项目(CSTB2022NSCQ-MSX0475)
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2026.01.014
  中图分类号： TH132
- 收稿：2024-09-24，
  
  修回：2024-10-27，
  
  纸质出版：2026-01-15
- 稿件说明：
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王旺旺，谭儒龙，张卫青，等. 基于预置传动误差的纯滚接触锥齿轮齿面设计与分析［J］. 机械传动，2026，50（1）：112-118.

WANG Wangwang，TAN Rulong，ZHANG Weiqing，et al. Tooth surface design and analysis of pure rolling contact bevel gears based on preset transmission error［J］. Journal of Mechanical Transmission，2026，50（1）：112-118.
王旺旺，谭儒龙，张卫青，等. 基于预置传动误差的纯滚接触锥齿轮齿面设计与分析［J］. 机械传动，2026，50（1）：112-118. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2026.01.014.

WANG Wangwang，TAN Rulong，ZHANG Weiqing，et al. Tooth surface design and analysis of pure rolling contact bevel gears based on preset transmission error［J］. Journal of Mechanical Transmission，2026，50（1）：112-118. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2026.01.014.

摘要

目的

针对纯滚接触锥齿轮在安装误差作用下易产生角速度突变、诱发振动和噪声的问题，提出一种对安装误差低敏感的齿面设计方法。

方法

首先，基于安装误差对角速度的影响，将传动误差曲线预置为抛物线形；其次，利用预置的传动误差曲线对小轮理论齿面进行修形，建立了小轮目标齿面的数学模型；最后，构建了修形后的锥齿轮三维实体模型，并进行了齿面接触分析。

结果

结果表明，实际导出的传动误差曲线与预置曲线基本一致，验证了齿面修形的有效性；优化后的齿面实际啮入、啮出点偏离齿面边缘，整体接触区向齿面中部靠拢，可有效避免边缘接触及应力集中。

Abstract

Objective

To address the problem that pure rolling bevel gears are prone to angular velocity mutation

vibration

and noise excitation under the influence of mounting errors

a tooth surface design method with low sensitivity to mounting errors was proposed.

Methods

Firstly

based on the influence of installation errors on angular velocity

the transmission error curve was preset as a parabolic type. Secondly

the theoretical tooth surface of the pinion was modified using the preset transmission error curve to establish a mathematical model of the target tooth surface. Finally

a 3D solid model of the modified bevel gear was constructed

and tooth contact analysis was performed.

Results

The results show that the derived transmission error curve is consistent with the preset curve

validating the effectiveness of the modification. The actual meshing points of the optimized tooth surface deviate from the edges

and the overall contact area centers on the tooth surface

effectively avoiding edge contact and stress concentration.

关键词

Keywords

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