Page 110 - 《应用声学》2020年第3期

第 39 卷 第 3 期 Vol. 39, No. 3
2020 年 5 月 Journal of Applied Acoustics May, 2020

⋄ 研究报告 ⋄

渐开线斜齿轮短齿廓修形降噪分析 ∗

华希俊 1† 杜 航 1 解 玄 2 黄伟平 3 田之翔 1 尹必峰 2 刘建芳 1

(1 江苏大学机械工程学院 镇江 212013)
(2 江苏大学汽车与交通工程学院 镇江 212013)
(3 无锡市神力齿轮冷挤有限公司 无锡 214196)
摘要：为了降低特定工况下减速箱的噪声特性，找到相对最佳的渐开线斜齿轮修形方式，该文基于专业的齿轮
修形软件 Kisssoft 和多学科一体化软件 LMS Virtual Lab，根据短齿廓修形可以改变渐开线斜齿轮的端面、轴
向重合度的原理，比较了未修形和经过不同短齿廓修形方式达到特定重合度后的渐开线斜齿轮减速箱声功率
级的大小。分析了经过短齿廓修形后的减速箱声功率级在转速 500 ∼ 2000 r/min 之间显著下降的原因，并对
经过短齿廓修形后的减速箱声功率级在 2500 r/min 和 3000 r/min 时并未明显下降的原因做了解释。最后根
据减速箱声功率级在转速 500 ∼ 2000 r/min 之间的平均降幅，认为通过齿形鼓形修形使得渐开线斜齿轮的端
面、轴向重合度分别为 1.516、0.864 时，减速箱声功率级降幅最大，降噪效果最好。
关键词：有限元分析；渐开线斜齿轮；短齿廓修形；端面、轴向重合度；声功率级
中图法分类号: TH132.413 文献标识码: A 文章编号: 1000-310X(2020)03-0430-08
DOI: 10.11684/j.issn.1000-310X.2020.03.016

Analysis of noise reduction for short tooth profile modification of

involute helical gear
HUA Xijun 1 DU Hang 1 XIE Xuan 2 HUANG Weiping 3 TIAN Zhixiang 1
YIN Bifeng 2 LIU Jianfang 1

(1 School of Mechanical Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China)
(2 School of Automotive and Traffic Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China)
(3 Wuxi Superhuman Gear Cold Extrusion Co., Ltd., Wuxi 214196, China)
Abstract: In order to reduce the noise characteristics of the gearbox under certain working conditions, a rela-
tively optimal involute helical gear modification method was found. Based on the professional gear modification
software Kisssoft and multi-disciplinary integration software LMS Virtual Lab, according to the principle that
short gear profile modification can change the transverse contact ratio and overlap contact ratio of involute
helical gears, the magnitude of the sound power level of involute helical gears reducer without modification and
after different short gear profile modification methods to achieve a specific coincidence degree are compared
in this paper. The reason why the sound power level of the gearbox after short profile modification has
decreased significantly from 500 r/min to 2000 r/min is analyzed. And the reason why the sound power level of
the gearbox after short profile modification has not decreased significantly at 2500 r/min and 3000 r/min is also

2019-07-23 收稿; 2020-02-24 定稿
无锡市产业前瞻性与共性关键技术研发项目 (WX18II AG405), 镇江市重大科技专项 (ZD2018001), 镇江市高技术研究重点实验
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室项目 (SS2018007), 2017 泰州市高层次创新创业科技支撑项目 (110), 国家自然科学基金项目 (51975252)
作者简介: 华希俊 (1966– ), 男, 江苏扬州人, 教授, 博士生导师, 研究方向: 摩擦学、表面工程、激光技术应用及制造装备研发、齿轮降
噪耐磨。
† 通信作者 E-mail: xjhua@ujs.edu.cn