面齿轮轮齿刚度的计算方法及其影响因素分析

面齿轮轮齿刚度是面齿轮传动啮合刚度的基本组成，其计算方法的解决可为面齿轮啮合刚度以及后续动力学分析奠定必要的理论基础。基于Buckingham的观点，将面齿轮齿形看作是由沿齿长方向一系列变压力角的齿条组成，得到沿轴向和径向都为变截面的面齿轮简化齿形，获得了面齿轮轮齿啮合变形的计算公式，求解出了面齿轮轮齿刚度；并通过与有限元法进行对比分析，验证了面齿轮轮齿刚度计算方法的可行性；分析了面齿轮模数、压力角以及齿宽对其轮齿刚度的影响。结果表明：面齿轮模数越大，其轮齿刚度沿齿根到齿顶的变化率越小；面齿轮压力角越大，其轮齿刚度越大，但沿齿根到齿顶的变化率基本不变；面齿轮齿宽越大，其轮齿刚度越大，且沿齿根到齿顶的变化率较之压力角的影响大。