学习分享|NVH改善之齿轮修形

齿轮修形可以极大地提高传动精度，并增加齿轮强度,输出扭矩波动率小是传动精度高的关键指标。常见有齿端修形、齿顶修形、齿根修形、变位、修改压力角。

1.齿顶修形（齿顶高系数）    

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                   理想的啮合线

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因为标准齿形中，齿顶被“削”去了一部分，所以渐开线是不完整的，导致主齿轮的齿顶和副齿轮的齿面（从截面上看）是先由点-线接触，再过渡到线-线接触

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但并不是“削”得越少，传动精度越高，因为齿顶的材料厚度小、应变大，因此在啮合的过程中，渐开线越靠近齿根的部分，啮合精度越高；渐开线越靠近齿顶的部分，啮合精度越低。不同场景中（主要影响因素是额定扭矩、齿轮模数、齿数、压力角），传动精度最高的齿顶高系数是不同的。

容许范围内）齿顶高系数越大、传动精度越高。通过增减齿顶高系数，还可以改变输出扭矩曲线波峰和波谷的位置

2.齿顶修形

因为机加工误差（毛刺、崩边...），以及齿轮啮合时是先“点-线接触”，齿顶角很容易损坏，因此需要设计倒角/倒圆。倒角是最简单（最容易加工）的方式，但对传动精度只有负面作用（会减少啮合线“正确”部分的长度）：0.15 mm 是最优倒圆半径。

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3.齿根修形

     减小齿根『圆』半径，会增大齿根应力，同时略微提高传动精度，对于 20CrMnTi（精密齿轮钢，屈服极限 850 MPa，通常认为齿根应力不超过 500 MPa 时，齿根拥有无限强度），只有齿根应力高于 600 MPa 左右时，才能达到提高传动精度的效果，『减小齿根『圆』半径』和『减小齿厚』提高传动精度的机理都是如此，因此不应使用这种方式提高传动精度，否则齿轮寿命（按照齿根安全系数预测）将不超过 100 小时。

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