斜齿圆柱齿轮以其传动平稳、重合度大、啮合性能好等优点,被广泛应用在高速重载的场合中。但设备在高速运转的情况下,齿轮因受较大的载荷,易产生轮齿振动噪声、较大的啮入啮出冲击等问题,会造成齿轮出现各种不同的失效方式从而降低齿轮副的传动精度与寿命。随着高精端设备的不断发展,各机械零部件对齿轮性能的要求越来越高。齿轮在实际传动过程中,由于受安装制造误差、承载变形的影响,常常会出现齿面偏载、胶合、齿根折断等失效方式。而通过对齿面进行微量修整,可以优化齿面接触区域,改善齿轮啮合性能。本文主要研究内容与创新点如下:1.提出了成形法磨齿加工斜齿轮的拓扑修形方法,根据齿轮副的基本参数以及齿面拓扑修形表达式,在Mathematica中建立修形后主动轮与标准从动轮齿面方程。将齿面点集导出,在UG中进行齿轮三维实体建模。2.根据齿轮啮合原理与坐标系转换理论,在MATLAB中建立齿面啮合的TCA数学模型。设置不同的修形系数,求解TCA方程组,得出不同修形参数下齿轮副的传动误差与齿面接触区域。分别考察了二阶与四阶修形曲线对齿轮接触特性的影响。3.利用ANSYS-Workbench对齿轮副进行瞬态动力学分析,对比观察齿面的接触应力,剪应力与最大等效应力在齿面分布范围,比较不同修形参数对齿轮副承载能力的影响。以Romax仿真软件为平台,建立齿轮副简体模型,以齿面最小传动误差与最小单位载荷为优化目标,对齿轮修形参数进行优化选取,选取最优齿面修形方案。4.在数控成形磨齿机上完成修形主动轮与标准从动轮的磨削加工。对修形前后的齿轮副做振动加载试验,通过振动频谱图与齿面接触印痕验证修形参数选取的可靠性。