齿轮减速器作为一种典型的传动机构,在车床、汽车等各种机械装备之中广泛应用。减速器的齿轮组中普遍存在着齿轮副平行度误差,齿轮副的平行度误差会导致齿轮轴线发生偏移,进而引起箱体振动产生噪音,严重时还会造成轮齿折断导致减速器提前报废。目前减速器齿轮传动系统的可靠性要求越来越高,所以需要进一步探究齿轮副平行度误差对轮齿齿根弯曲应力的影响,为齿轮组优化设计提供思路。因此,有必要在单一研究方式的基础上,通过仿真与实验相结合的方式研究平行度误差对齿根弯曲应力的影响。本课题以渐开线圆柱齿轮组一级减速器为研究对象,通过仿真和实验相结合的方式研究平行度误差对齿根弯曲应力的影响,主要工作内容如下:(1)基于减速器齿轮副平行度误差的基本原理,综合考虑一级减速器箱体的设计规范,设计了偏心式和垫片式两种不同的平行度误差调节方案,通过对比分析两种方案的优缺点、调节范围以及实施难度,选定了垫片式调节作为齿轮箱应力测试实验的方案,为后续仿真与实验提供了理论基础。(2)基于图像视觉测量原理发展了非接触式齿轮副平行度误差测量方法,通过CCD相机分别从水平和竖直方向对齿轮组进行拍照图像采集,并采用图像预处理、轮廓提取、轴线拟合等处理过程求解齿轮轴的轴线方程,为研究齿轮在服役状态下的动力学特性提供了实验基础。(3)建立具有不同平行度误差的齿轮副传动有限元模型,分别对不同平行度误差的传动模型进行动态有限元仿真分析,提取主、从动轮连续三对啮合齿的齿根弯曲应力曲线和转速转矩的瞬时曲线,研究轴线平行度误差对齿轮组轮齿受力和服役运行的影响。(4)搭建了可调节平行度误差的齿轮应变实验台,通过应变片采集卡等组成的应变采集系统,测试不同轴线平行度误差下的齿根应变值,并将其转化成相应的应力曲线图,通过与仿真得到的啮合应力曲线进行对比,验证轴线平行度误差对齿根危险截面处弯曲变形的影响。同时提取不同工况下主从动轮的实时转速转矩,验证轴线平行度误差对齿轮组运转状态的影响。