線齒輪理論與應用基礎

目錄
前言
主要物理量的符號、名稱和單位
第1章 緒論 1
1.1 線齒輪傳動的特點 2
1.2 線齒輪的應用分類 4
1.2.1 常規(guī)應用線齒輪 4
1.2.2 特殊應用線齒輪 4
1.3 本章小結 5
第2章 線齒輪嚙合原理、構型設計理論與方法 6
2.1 線齒輪嚙合原理 6
2.2 線齒輪構型設計理論與方法 7
2.2.1 交錯線齒輪坐標系及其坐標變換 7
2.2.2 交錯線齒輪空間*線嚙合基本方程 10
2.2.3 交錯線齒輪的主、從動接觸線方程 12
2.2.4 共面線齒輪的嚙合基本方程 13
2.2.5 主、從動線齒的構建方法與中心線方程 14
2.2.6 主、從動線齒及線齒輪實體構建方法 15
2.3 線齒輪副重合度設計公式 16
2.3.1 交錯線齒輪副的重合度 16
2.3.2 非垂直交錯線齒輪副重合度的影響因素 17
2.3.3 計算實例 26
2.4 線齒輪幾何參數(shù)設計計算公式 28
2.4.1 標準線齒輪幾何參數(shù)設計計算公式 29
2.4.2 線齒輪傳動的幾何約束與不干涉條件 31
2.5 其他構型線齒輪設計 39
2.5.1 可變角度線齒輪設計 39
2.5.2 具備可分性的線齒輪設計 46
2.6 本章小結 53
第3章 純滾動線齒輪設計理論及公式 54
3.1 共面純滾動線齒輪嚙合線參數(shù)方程 54
3.1.1 共面純滾動線齒輪嚙合原理 54
3.1.2 不同運動規(guī)律的純滾動嚙合線參數(shù)方程 55
3.2 純滾動線齒輪齒面主動設計方法 58
3.2.1 “點-線-面”齒面螺旋運動成形原理 58
3.2.2 純滾動圓柱線齒輪主、從齒面接觸線參數(shù)方程 60
3.2.3 純滾動圓錐線齒輪主、從齒面接觸線參數(shù)方程 63
3.2.4 齒廓截形設計 65
3.3 平行軸外嚙合純滾動線齒輪設計 70
3.3.1 齒面數(shù)學模型 70
3.3.2 齒輪幾何學設計 75
3.3.3 齒面接觸分析 77
3.3.4 齒面應力分析 79
3.4 變螺旋角平行軸外嚙合純滾動線齒輪設計 83
3.4.1 嚙合點運動規(guī)律 83
3.4.2 齒面數(shù)學模型 84
3.4.3 齒輪幾何學設計 90
3.4.4 齒面接觸分析 92
3.4.5 齒面應力分析 93
3.4.6 考慮齒面拋物線修形的實例對比分析 99
3.5 平行軸內(nèi)嚙合純滾動線齒輪設計 102
3.5.1 組合齒廓設計 102
3.5.2 齒面數(shù)學模型 110
3.5.3 齒輪幾何學設計 112
3.5.4 齒面接觸分析 115
3.5.5 齒面應力分析 117
3.6 純滾動線齒輪齒條傳動設計 122
3.6.1 齒面數(shù)學模型 123
3.6.2 齒輪幾何學設計 126
3.6.3 齒面接觸分析 129
3.6.4 齒面應力分析 132
3.7 正交軸純滾動圓錐線齒輪設計 135
3.7.1 齒面數(shù)學模型 135
3.7.2 齒輪幾何學設計 142
3.7.3 運動學試驗研究 144
3.8 任意角度交叉軸純滾動圓錐線齒輪設計 145
3.8.1 齒面數(shù)學模型 146
3.8.2 齒輪幾何學設計 149
3.8.3 運動學試驗研究 150
3.9 本章小結 155
第4章 線齒輪傳動摩擦學 156
4.1 線齒輪副的接觸模型 156
4.1.1 當量幾何模型 156
4.1.2 線齒輪副的受力分析 159
4.1.3 線齒輪副的卷吸速度 160
4.2 線齒輪副彈流油潤滑設計 161
4.2.1 平行軸線齒輪副的彈流油潤滑設計 161
4.2.2 交叉軸線齒輪副的彈流油潤滑設計 168
4.3 線齒輪副彈流脂潤滑設計 171
4.3.1 線齒輪副潤滑狀態(tài)分析 171
4.3.2 線齒輪副油脂選用的邊界條件 174
4.4 干摩擦工況下的線齒輪設計 174
4.4.1 干摩擦工況下的齒面接觸應力和接觸變形 174
4.4.2 干摩擦工況下線齒輪副嚙合效率的計算 177
4.4.3 干摩擦工況下線齒輪副的齒面磨損研究 180
4.5 線齒固體涂層潤滑技術 184
4.5.1 線齒表面涂層的制備 184
4.5.2 涂層線齒輪臺架試驗方案 188
4.5.3 試驗結果及分析 189
4.6 本章小結 194
第5章 線齒輪制造技術與裝備 195
5.1 線齒輪專用數(shù)控銑削加工技術與裝備 196
5.1.1 線齒輪成形銑削加工方法 196
5.1.2 線齒輪面銑削加工方法 204
5.1.3 線齒輪專用數(shù)控銑削裝備 212
5.2 線齒輪專用數(shù)控滾削加工技術 215
5.2.1 線齒輪數(shù)控滾削加工原理 215
5.2.2 范成法構建線齒輪模型 215
5.2.3 數(shù)控滾削構建線齒輪齒面模型 217
5.2.4 線齒輪滾刀設計 220
5.2.5 線齒輪滾齒加工實例 222
5.3 線齒輪專用數(shù)控磨削技術與裝備 224
5.3.1 齒輪數(shù)控磨削加工方法 224
5.3.2 齒輪數(shù)控磨削機床設計 227
5.3.3 VERICUT線齒輪磨削仿真 229
5.4 線齒輪專用搓齒加工技術與裝備 235
5.4.1 線齒輪搓齒加工方法 235
5.4.2 線齒輪搓齒加工裝備 238
5.4.3 線齒輪搓制過程仿真模擬 242
5.4.4 線齒輪搓制加工與性能測試 249
5.5 線齒輪的3D打印技術與工藝 255
5.5.1 線齒輪的SLA快速成型制造工藝 255
5.5.2 線齒輪的SLM快速成型制造工藝 256
5.6 線齒輪的金屬粉末注射成形技術 261
5.6.1 金屬粉末注射成形技術原理 261
5.6.2 金屬粉末微注射技術 263
5.7 線齒輪后處理二次加工技術與裝備 264
5.7.1 線齒輪的噴砂處理工藝 264
5.7.2 線齒輪的電解處理工藝 265
5.7.3 線齒輪電解擦削精加工技術 271
5.8 線齒輪激光微納加工技術與裝備 278
5.8.1 線齒輪激光微燒蝕加工技術與裝備 278
5.8.2 線齒輪激光微燒結加工技術與裝備 282
5.9 本章小結 288
第6章 線齒輪傳動能力、誤差分析、制造精度檢測技術與裝備 289
6.1 線齒輪傳動性能試驗技術與裝備 289
6.1.1 線齒輪傳動性能試驗臺及原理 289
6.1.2 線齒輪彈流潤滑試驗臺 293
6.2 線齒輪的精度檢測技術與裝備 295
6.2.1 線齒輪加工誤差來源分析 295
6.2.2 線齒輪制造精度檢測方法 303
6.2.3 線齒輪精度檢測裝備 310
6.3 本章小結 320
第7章 線齒輪典型應用 321
7.1 純滾動平行軸線齒輪減速箱 321
7.1.1 純滾動平行軸線齒輪齒形分析 321
7.1.2 純滾動平行軸線齒輪加工實例 322
7.1.3 純滾動平行軸線齒輪減速箱性能測試 323
7.2 海上風機模型中的線齒輪變速器 327
7.2.1 海上風機模型中的線齒輪模型 327
7.2.2 海上風機模型實物 328
7.3 線齒輪行星齒輪減速器 329
7.3.1 線齒輪行星齒輪減速器設計 329
7.3.2 線齒輪行星齒輪減速器性能測試 331
7.4 線齒輪流量泵 333
7.4.1 雙圓弧線齒輪設計 333
7.4.2 掃過面積法 337
7.4.3 理論流量計算 337
7.4.4 設計實例 339
7.4.5 線齒輪泵試驗 342
7.5 輕量型平行軸線齒輪減速器 345
7.5.1 輕量型平行軸線齒輪副設計 345
7.5.2 應用于掃地機器人的齒輪箱設計 346
7.5.3 輕量型平行軸線齒輪減速器試驗 347
7.5.4 疲勞壽命計算 349
7.6 無側隙雙向傳動的共面線齒輪 351
7.6.1 共面線齒輪設計理論 351
7.6.2 基于滑動率的參數(shù)選取準則 357
7.6.3 無側隙雙向傳動的線齒輪三維建模 359
7.6.4 基于線齒輪減速器的輪足復合移動機器人 361
7.7 本章小結 363
參考文獻 365
后記 373