渐开线直齿锥齿轮(行星齿轮和半轴齿轮)是汽车差速器的关键部件,其传动动力学特性会直接影响差速器的工作稳定性。由于各种误差和齿形弹性变形的存在,齿轮系统传动过程中的时变啮合刚度、传动误差和轮齿间隙会引起内部激励;除了内部激励,原动机和负载也会引起外部激励,这些激励将会使系统出现振动、噪声等。本文利用动力学仿真分析软件,基于所建的数学模型,研究了齿形修形对渐开线直齿锥齿轮传动动力学性能的影响,以达到减振降噪的目的。齿形修形对齿轮动力学性能的影响是齿轮系统动力学理论研究中最受关注的内容。齿形修形是为了补偿齿轮传动中啮合刚度的时变性、轴弯曲变形产生的齿轮偏载等,以获得良好的接触斑点、较小的传动误差,降低系统的振动和噪声。修形后直齿锥齿轮的动力学性能是一个值得研究的问题,得出的理论可用以指导齿轮修形。齿轮动力学仿真分析结果以及齿轮制造精度都会受到直齿锥齿轮三维实体模型精度的影响,有些学者基于背锥原理所建的模型不够准确,存在一定的误差。本文采用Matlab与SolidWorks两种软件完成了直齿锥齿轮的三维实体建模,不但确保了模型的精度,也提高了模型成型速度。另外,设计计算出了齿轮的修形参数,完成了后续仿真分析必要的修形直齿锥齿轮的实体建模,为研究修形后直齿锥齿轮的动力学性能提供了精确的三维锥齿轮模型。完整的齿轮系统包含箱体、传动轴、支承、齿轮等,它们会影响轮齿的激励,另外轮齿本身的结构和误差也会对齿轮激励产生影响。轮齿动态激励将会使齿轮系统出现动态响应,出现振动和冲击,从而影响传动的稳定性和准确性。因而,根据齿轮系统的实际工作状况和所要达到的目的等,建立相应的齿轮动力学分析模型,以得到准确的齿轮传动的振动特性。本文以一对直齿圆锥齿轮为分析对象,建立了直齿圆锥齿轮的多自由度动力学模型,模型中考虑了锥齿轮啮合时的扭转振动和轴向振动,有助于进行后面的动力学仿真分析。本课题组对渐开线直齿锥齿轮修形技术的研究已取得一些成果,并且提出了齿廓圆弧修形和齿向等距修形等修形方式,但是没有系统的研究齿形修形对直齿锥齿轮传动系统的动力学性能的影响。因此,本文借助动力学分析软件Romaxdesigner,建立了修形前后直齿锥齿轮动力学仿真分析模型,设定具体的载荷工况,利用动力学仿真技术,分析了修形前、后直齿锥齿轮啮合过程中的动力学性能、冲击与振动等。经过动力学仿真分析,结合直齿锥齿轮齿动力学理论,得到齿轮传动过程中的动力学特性(固有特性、传递误差、振动响应),研究锥齿轮副实际传动过程中的动力学特性。然后,对比修形前后锥齿轮传动系统的振动性能,总结不同的齿形修形参数(修形长度、修形量、修形曲线)对齿轮啮合性能的影响规律。