行星轮系因结构紧凑、传动比大、传动效率高、承载能力大、传动平稳等优点,常被应用于风力发电、轮船、直升飞机和精密机床等方面,但易受安装误差和轮齿承载变形等因素影响,发生边缘接触,啮入、啮出冲击,产生振动与噪声,降低齿轮副的使用寿命。齿轮修形技术在一定程度上可以改善行星轮系传动啮合性能,为消除外斜齿行星轮修形不一致引起的不良影响,以内斜齿轮为研究对象,基于内斜齿轮成形磨削理论对内斜齿轮进行三维拓扑修形,并通过轮齿接触分析与有限元技术研究修形曲线、修形量对内斜齿轮副啮合性能的影响,探讨安装误差条件下修形内斜齿轮副的接触情况,加工拓扑修形内斜齿轮并通过滚检试验验证了修形理论的可行性。主要研究内容如下:1.基于内斜齿轮成形磨削加工原理,通过对内斜齿轮进行齿廓、齿向修形完成三维拓扑修形,建立成形磨削加工数学模型,推导得到拓扑修形内斜齿轮与标准外斜齿轮齿面方程,通过编程技术求解离散齿面点坐标,建立内斜齿轮副三维模型。2.基于坐标转换与齿轮啮合原理,推导得到内斜齿轮副轮齿接触分析数学模型,完成程序的编制及求解,研究不同修形曲线与修形量对齿面接触区及传动误差的影响,完成较优拓扑修形齿面的获取。3.以二阶抛物线修形曲线为例,选取不同的齿廓和齿向修形系数,并通过UG软件建立相应的齿轮模型,采用五齿对啮合模型,在Ansys Workbench中进行内斜齿轮副有限元承载接触分析,通过对比分析齿面接触区域和接触应力,探讨了修形系数对内斜齿轮副啮合性能的影响。4.基于内斜齿轮副实际安装工况,定义了轴线平行度安装误差,建立含有安装误差的内斜齿轮副啮合数学模型,通过轮齿接触分析和有限元承载接触分析,研究了X方向和Y方向轴线平行度误差对内斜齿轮副啮合性能的影响。5.以一对内斜齿轮副为例,建立拓扑修形内斜齿轮模型,在VERICUT中进行仿真加工,编写加工程序,通过数控机床加工拓扑修形内斜齿轮,并进行滚检试验验证了修形理论的可行性。