一种用于计算直锥齿轮系统网格刚度的新型实验方法，该方法采用精确的角度测量技术

《MECHANICAL SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING》：A novel experimental methodology for the calculation of mesh stiffness in straight bevel gear systems using precision angle measurement

　　

阿里雷扎·塔拉凯什（Alireza Talakesh）|沙赫拉姆·哈迪安·贾齐（Shahram Hadian Jazi）|阿米尔·托拉比（Amir Torabi）

摘要

齿轮啮合的刚度对直锥齿轮（SBG）系统的振动和动态响应有着显著影响；然而，现有的分析方法在齿轮出现裂纹的情况下精度有限且计算复杂度较高。尽管之前的实验方法提高了可靠性，但该领域仍需要更加实用和高分辨率的方法来准确评估齿轮啮合的刚度。本研究提出了一种基于高精度角度测量（PAM）的新实验方法。该方法利用PAM量化齿轮对在啮合过程中的弹性角变形，根据测得的重量和杠杆长度计算施加的扭矩，进而确定扭转刚度和线性刚度。通过将PAM测得的齿轮啮合刚度与势能分析模型及激光伸长仪的测量结果进行比较，验证了该方法在正常条件下的准确性。进一步将该方法应用于具有不同深度齿根裂纹的直锥齿轮，证明了该方法能够有效反映裂纹深度增加时齿轮啮合刚度的降低情况。研究结果证实，所提出的基于PAM的方法是评估健康状态和裂纹状态直锥齿轮啮合刚度的可靠且准确的工具。