摘要：不考虑润滑剂影响，针对理想渐开线直齿圆柱齿轮，研究存在齿面磨损时齿轮啮合刚度的计算方法。基于齿轮共轭啮合原理计算滚齿加工条件下的齿廓曲线。根据 Timoshinko 梁理论，考虑轮齿弯曲变形、剪切变形、压缩变形、齿轮基体变形和赫兹接触变形，计算齿轮啮合刚度。针对运行过程中的齿面磨损，提出轮齿等弧长离散方法，分析齿面磨损对离散微元短梁的截面面积、截面面积矩和实际接触齿宽的影响，计算分析存在均匀磨损、微点蚀和宏观点蚀等齿面磨损时的齿轮啮合刚度。结果表明，100μm深的均匀磨损导致的啮合刚度变化不到2‰；齿面产生15%的微点蚀时，啮合刚度变化在10%以内，啮合刚度对早期齿面磨损不敏感。本研究为计及齿面磨损的齿轮动力学建模提供了一条技术路径。

关键词：齿轮 啮合刚度 磨损 健康监测 

单位：西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室 西安710049 上海交通大学机械与动力工程学院 上海200240