非圓齒輪設計

內容概要

　　本書主要論述非圓齒輪的設計問題，包括三個方面的內容：非圓齒輪的幾何設計、非圓齒輪的動態(tài)設計和非圓齒輪的強度設計。
　　在非圓齒輪的幾何設計中，研究了非圓柱面齒輪、非圓錐面齒輪和非圓諧波齒輪三種類型。其中第一種類型又包括非圓漸開線柱面齒輪和非圓擺線柱面齒輪。這些齒輪都是非圓直齒輪。
　　非圓齒輪的動態(tài)設計和強度設計是針對非圓漸開線柱面齒輪而言的，這是目前工程中業(yè)已應用的齒輪類型，也是人們通常所說的非圓齒輪。
　　對于非圓齒輪的加工制造、精度分析和技術測量等問題，本書有所涉及，但不完善。
　　由于節(jié)曲線或節(jié)曲面的多樣性，非圓齒輪的樣本不勝枚舉。為了使讀者有一個直觀的了解，本書也列舉了一些示例。對本書中的理論推導，著者基本上都進行了計算機仿真運算。
　　本書可供大專院校教師、研究生和從事非圓齒輪設計、制造的工程技術人員閱讀。

作者簡介

姚文席，男，教授，1946年8月生，山東省濟陽縣人。1970年畢業(yè)于山東工學院第一機械系。1970年至1980年在淄博市張店機械廠、淄博市張店電機制修廠任技術員。1983年至1990年，先后在中國礦業(yè)大學北京研究生部獲碩士學位、在山東礦業(yè)學院濟南研究生部任教、在中國礦業(yè)大學獲博士學位，在西安交通大學做博士后研究工作。1990年后在北京機械工業(yè)學院（現(xiàn)北京信息科技大學）任教，主講《機械原理》、《機械系統(tǒng)設計》、《機械動力學》、《現(xiàn)代設計理論》等本科生和研究生課程，2010年退休。主要從事機械設計及理論方面的教學及研究工作。發(fā)表教學、科研論文80余篇（其中第一作者科研論文42篇，有35篇在國內核心雜志或國際會議上發(fā)表，其他科研論文由指導的研究生等作為第一作者）。曾任國家自然科學基金和北京市自然科學基金面上項目評審專家，教育部學位與研究生教育發(fā)展中心評議專家，北京市教委職稱評委兼機械學科組組長等。業(yè)余愛好文史、京劇。

書籍目錄

前言
第1章　非圓柱直齒輪的節(jié)曲線設計
　1．1定軸傳動非圓柱直齒輪節(jié)曲線的基本方程
　1．1．1非圓柱直齒輪節(jié)曲線的極坐標方程
　1．1．2非圓柱直齒輪節(jié)曲線的直角坐標方程
　1．1．3非圓柱直齒輪節(jié)曲線的弧長
　1．1．4非圓柱直齒輪節(jié)曲線封閉的條件
　1．1．5非圓柱直齒輪節(jié)曲線的曲率半徑
　1．2定軸傳動非圓柱直齒輪節(jié)曲線的設計
　1．2．1設計步驟
　1．2．2設計示例
　1．3定軸傳動非圓柱直齒輪節(jié)曲線的修形
　1．3．1阿基米德螺線節(jié)曲線的方程
　1．3．2節(jié)曲線的直線修形
　1．3．3節(jié)曲線的圓弧修形
　1．3．4修形前后節(jié)曲線曲率半徑的變化
　1．3．5設計示例
　1．4行星輪系中非圓柱直齒輪節(jié)曲線的基本方程
　1．4．1定中心距行星輪系
　1．4．2變中心距行星輪系
　1．5內齒圈節(jié)曲線的設計舉例
　1．5．1內齒圈的節(jié)曲線是圓的短幅外擺線
　1．5．2內齒圈的節(jié)曲線是高階橢圓
　1．5．3內齒圈的節(jié)曲線是高次諧波曲線
　1．5．4內齒圈的節(jié)曲線由三段圓弧構成，節(jié)曲線是中凹型
　1．5．5使行星輪的中心作正弦加速（減速）運動的內齒圈的節(jié)曲線
　1．5．6內齒圈曲邊數(shù)和太陽輪曲邊數(shù)的搭配
　1．6太陽輪節(jié)曲線的設計舉例
　1．6．1太陽輪的節(jié)曲線是高階橢圓
　1．6．2太陽輪的節(jié)曲線是中凸狀，由三段圓弧構成
　1．6．3太陽輪的節(jié)曲線是中凹狀，由三段圓弧構成
　1．6．4太陽輪的節(jié)曲線是兩段圓弧及其公切線
　1．6．5內齒圈曲邊數(shù)和太陽輪曲邊數(shù)的搭配
　1．7根據(jù)傳動比函數(shù)求節(jié)曲線
　1．7．1運用變分法求解
　1．7．2運用單形替換法求解
　1．7．3設計示例
　1．8非圓齒輪液壓馬達的參數(shù)計算
　1．8．1液壓馬達進液孔、排液孔的直徑和位置
　1．8．2排量的計算
　1．8．3液壓驅動力矩和額定功率的計算
　1．8．4設計示例
第2章　非圓柱直齒輪的齒廓設計
　2．1漸開線圓柱直齒輪的齒廓設計
　2．1．1可用齒廓的方程
　2．1．2齒根過渡曲線的方程
　2．1．3設計示例
　2．2非圓漸開線直齒輪的齒廓設計——產(chǎn)形齒條是標準直齒條
　2．2．1可用齒廓的方程
　2．2．2齒根過渡曲線的方程
　2．2．3設計示例
　2．3非圓漸開線直齒輪的齒廓設計——產(chǎn)形齒輪是漸開線圓柱直齒輪
　2．3．1非圓內齒輪（或內齒圈）的齒廓設計
　2．3．2非圓外齒輪（或太陽輪）的齒廓設計
　2．3．3關于非圓柱直齒輪的齒頂線
　2．4非圓擺線直齒輪的齒廓設計
　2．4．1行星輪為圓針輪，內齒圈和太陽輪為非圓擺線直齒輪
　2．4．2內齒圈、太陽輪為非圓針輪，行星輪為非圓擺線直齒輪
第3章　非圓柱直齒輪齒廓的曲率半徑
　3．1非圓漸開線直齒輪可用齒廓的曲率半徑
　3．1．1以標準直齒條做產(chǎn)形齒條生成的非圓柱直齒輪
　3．1．2以漸開線圓柱齒輪做產(chǎn)形齒輪生成的非圓柱直齒輪
　3．2非圓漸開線直齒輪齒根過渡曲線的曲率半徑
　3．2．1以標準直齒條做產(chǎn)形齒條生成的非圓柱直齒輪
　3．2．2以漸開線圓柱直齒輪做產(chǎn)形齒輪生成的非圓柱直齒輪
　3．3非圓擺線直齒輪的齒廓曲率半徑
　3．3．1行星輪為圓針輪，內齒圈和太陽輪為非圓擺線直齒輪
　3．3．2內齒圈、太陽輪為非圓針輪，行星輪為非圓擺線直齒輪
　3．4歐拉?薩瓦里公式
　3．4．1非圓柱直齒輪定軸傳動的歐拉-薩瓦里公式
　3．4．2非圓柱直齒輪變中心距傳動的歐拉-薩瓦里公式——極坐標形式
　3．4．3非圓柱直齒輪變中心距傳動的歐拉-薩瓦里公式——直角坐標形式
　3．4．4歐拉?薩瓦里公式的工程應用
　3．4．5計算示例
第4章　非圓柱直齒輪的齒廓干涉
　4．1非圓柱直齒輪的齒廓根切
　4．1．1用滾刀加工非圓柱直齒輪
　4．1．2用插齒刀加工非圓柱直齒輪
　4．2非圓柱直齒輪內嚙合傳動的齒廓干涉分析
　4．2．1齒廓重疊干涉分析
　4．2．2齒廓徑向干涉分析
　4．2．3齒頂干涉分析
　4．3插齒加工中的齒廓干涉
　4．3．1插齒加工中的讓刀干涉
　4．3．2插齒加工中的齒廓重疊干涉
　4．3．3插齒加工中的齒頂干涉
第5章　非圓柱直齒輪的精度分析
　5．1插齒加工的精度分析
　5．1．1已知非圓內齒圈的節(jié)曲線
　5．1．2已知非圓太陽輪的節(jié)曲線
　5．1．3設計示例
　5．2非圓齒輪行星輪系的齒側間隙
　5．2．1行星輪是漸開線圓柱直齒輪
　5．2．2行星輪是針輪
　5．3非圓擺線行星齒輪的齒形誤差分析
　5．3．1齒形誤差的分析方法
　5．3．2設計示例
　5．4非圓漸開線直齒輪齒廓的棒量法
　5．4．1齒廓棒量法的測量原理
　5．4．2測量示例
第6章　非圓錐直齒輪傳動
　6．1漸開線圓錐直齒輪的齒面方程
　6．1．1標準圓錐直齒輪齒面的球面漸開線方程
　6．1．2圓錐直齒輪的最小齒數(shù)及徑向變位系數(shù)
　6．1．3用平面齒輪原理加工圓錐直齒輪
　6．1．4用平頂齒輪原理加工圓錐直齒輪
　6．1．5設計示例
　6．2非圓錐直齒輪的齒廓設計——用平面齒輪做產(chǎn)形齒輪
　6．2．1非圓錐直齒輪的節(jié)錐面方程
　6．2．2非圓錐直齒輪的齒面方程
　6．2．3設計示例
　6．3非圓錐直齒輪的齒廓設計——用標準圓錐直齒輪做產(chǎn)形齒輪
　6．3．1產(chǎn)形齒輪與非圓錐直齒輪作外嚙合運動
　6．3．2產(chǎn)形輪與非圓錐直齒輪作內嚙合運動
　6．3．3設計示例
　6．4非圓錐直齒輪的齒廓設計——用圓錐針輪做產(chǎn)形齒輪
　6．4．1產(chǎn)形齒輪與非圓錐直齒輪作外嚙合運動
　6．4．2產(chǎn)形齒輪與非圓錐直齒輪作內嚙合運動
　6．4．3設計示例
　6．5非圓錐直齒輪的當量齒輪
　6．5．1背錐的選擇
　6．5．2背錐的平面貼合
　6．5．3當量非圓錐直齒輪的齒廓坐標
　6．5．4設計示例
　6．6非圓錐直齒內齒輪的制造工藝系統(tǒng)分析
　6．6．1漸開線齒形插齒刀的設計
　6．6．2圓弧齒形插齒刀的設計
　6．6．3圓弧齒形銑齒刀的設計
第7章　非圓諧波齒輪傳動
　7．1柔輪的齒形及柔輪的受力變形
　7．1．1柔輪的齒形
　7．1．2柔輪的受力變形
　7．1．3設計示例
　7．2剛輪的齒形設計
　7．2．1柔輪的瞬態(tài)齒廓方程
　7．2．2剛輪的齒廓方程
　7．2．3關于波發(fā)生器的設計
　7．2．4非圓諧波齒輪傳動的轉角關系
　7．2．5設計示例
第8章　非圓漸開線直齒輪的動態(tài)設計
　8．1彈性力學的邊界元素法
　8．1．1邊界元素法的理論基礎
　8．1．2計算示例
　8．2非圓漸開線直齒輪的剛度計算
　8．2．1漸開線圓柱直齒輪的剛度
　8．2．2橢圓齒輪的剛度
　8．3非圓漸開線直齒輪的齒面摩擦力及振動阻尼分析
　8．3．1牛頓粘度定律及潤滑油的本構方程
　8．3．2潤滑油的內摩擦力
　8．3．3齒輪的齒面摩擦力
　8．3．4齒輪的滑動摩擦力矩
　8．3．5齒輪的振動阻尼力矩
　8．3．6設計示例
　8．4非圓漸開線直齒輪的振動激勵
　8．4．1非圓漸開線直齒輪傳遞的轉矩
　8．4．2齒輪的加工誤差
　8．4．3齒輪的嚙合沖擊
　8．5單級非圓漸開線直齒輪傳動的振動響應
　8．5．1單級非圓漸開線直齒輪傳動的非線性振動方程
　8．5．2非線性振動方程的漸近解
　8．5．3計算示例
　8．6嚙合剛度的慢變性及隨機性對非圓漸開線直齒輪振動的影響
　8．6．1慢變剛度對非圓漸開線直齒輪振動的影響
　8．6．2嚙合剛度的隨機性對非圓漸開線直齒輪振動的影響
　8．7非圓漸開線直齒輪振動測試系統(tǒng)及其分析
　8．7．1齒輪振動信號的發(fā)生和拾取系統(tǒng)
　8．7．2傳感器標定系統(tǒng)
　8．7．3測試系統(tǒng)的可靠性檢驗
第9章　非圓漸開線直齒輪的承載能力計算
　9．1非圓漸開線直齒輪接觸承載能力的計算
　9．1．1接觸應力的基本值
　9．1．2接觸應力的計算值
　9．1．3許用接觸應力
　9．1．4強度條件
　9．2非圓漸開線直齒輪彎曲承載能力的計算
　9．2．1齒根應力的基本值
　9．2．2齒根應力的計算值
　9．2．3許用齒根應力
　9．2．4強度條件
　9．3非圓漸開線直齒輪膠合承載能力的計算
　9．3．1齒面嚙合點的瞬時溫升
　9．3．2齒面膠合承載能力的計算
　9．3．3齒面膠合承載能力的簡化計算公式
　9．3．4關于齒面膠合承載能力計算公式的討論
　9．3．5計算示例
參考文獻

章節(jié)摘錄

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