精密齿轮设计中动态性能的试验分析：提升可靠性与效率

徐 起秀, 杨 源远
中国船舶集团第 703研究所无锡分部

摘要


精密齿轮作为现代机械传动系统中的核心部件，其动态性能对设备的运行效率、可靠性和使用寿命具有重
要影响。在高端装备制造领域，复杂工况对齿轮动态性能提出了更高的要求。本文基于理论分析与试验验证相结合
的方法，深入研究了齿轮动态性能的关键影响因素，并提出了一种多维协同优化设计方法。通过刚柔耦合动力学建
模，明确了齿轮材料特性、齿形精度和表面处理工艺对动态性能的影响机理；同时设计并搭建高精度齿轮动态性能
试验平台，模拟典型复杂工况，验证了优化设计的实际效果。研究表明，将齿形误差控制在 5μm以内、表面粗糙度
优化至Ra0.2μm以下，并选用硬度为 58-62HRC的高强度合金钢材料，可显著降低振动幅值和动态载荷波动，提高
传动效率和可靠性。研究成果对提升齿轮动态性能和工程应用具有重要意义，特别适用于船舶、航空航天及高端机
械制造领域。

关键词


精密齿轮；动态性能；优化设计；刚柔耦合动力学；复杂工况；高端装备制造

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