非圓齒輪設(shè)計(jì)

內(nèi)容概要

　　本書主要論述非圓齒輪的設(shè)計(jì)問(wèn)題，包括三個(gè)方面的內(nèi)容：非圓齒輪的幾何設(shè)計(jì)、非圓齒輪的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和非圓齒輪的強(qiáng)度設(shè)計(jì)。
　　在非圓齒輪的幾何設(shè)計(jì)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(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)是針對(duì)非圓漸開線柱面齒輪而言的，這是目前工程中業(yè)已應(yīng)用的齒輪類型，也是人們通常所說(shuō)的非圓齒輪。
　　對(duì)于非圓齒輪的加工制造、精度分析和技術(shù)測(cè)量等問(wèn)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(gè)直觀的了解，本書也列舉了一些示例。對(duì)本書中的理論推導(dǎo)，著者基本上都進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真運(yùn)算。
　　本書可供大專院校教師、研究生和從事非圓齒輪設(shè)計(jì)、制造的工程技術(shù)人員閱讀。

作者簡(jiǎn)介

姚文席，男，教授，1946年8月生，山東省濟(jì)陽(yáng)縣人。1970年畢業(yè)于山東工學(xué)院第一機(jī)械系。1970年至1980年在淄博市張店機(jī)械廠、淄博市張店電機(jī)制修廠任技術(shù)員。1983年至1990年，先后在中國(guó)礦業(yè)大學(xué)北京研究生部獲碩士學(xué)位、在山東礦業(yè)學(xué)院濟(jì)南研究生部任教、在中國(guó)礦業(yè)大學(xué)獲博士學(xué)位，在西安交通大學(xué)做博士后研究工作。1990年后在北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院（現(xiàn)北京信息科技大學(xué)）任教，主講《機(jī)械原理》、《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》、《機(jī)械動(dòng)力學(xué)》、《現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論》等本科生和研究生課程，2010年退休。主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)及理論方面的教學(xué)及研究工作。發(fā)表教學(xué)、科研論文80余篇（其中第一作者科研論文42篇，有35篇在國(guó)內(nèi)核心雜志或國(guó)際會(huì)議上發(fā)表，其他科研論文由指導(dǎo)的研究生等作為第一作者）。曾任國(guó)家自然科學(xué)基金和北京市自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目評(píng)審專家，教育部學(xué)位與研究生教育發(fā)展中心評(píng)議專家，北京市教委職稱評(píng)委兼機(jī)械學(xué)科組組長(zhǎng)等。業(yè)余愛(ài)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(shè)計(jì)
　1．1定軸傳動(dòng)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(biāo)方程
　1．1．2非圓柱直齒輪節(jié)曲線的直角坐標(biāo)方程
　1．1．3非圓柱直齒輪節(jié)曲線的弧長(zhǎng)
　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(dòng)非圓柱直齒輪節(jié)曲線的設(shè)計(jì)
　1．2．1設(shè)計(jì)步驟
　1．2．2設(shè)計(jì)示例
　1．3定軸傳動(dòng)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(shè)計(jì)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(nèi)齒圈節(jié)曲線的設(shè)計(jì)舉例
　1．5．1內(nèi)齒圈的節(jié)曲線是圓的短幅外擺線
　1．5．2內(nèi)齒圈的節(jié)曲線是高階橢圓
　1．5．3內(nèi)齒圈的節(jié)曲線是高次諧波曲線
　1．5．4內(nèi)齒圈的節(jié)曲線由三段圓弧構(gòu)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(yùn)動(dòng)的內(nèi)齒圈的節(jié)曲線
　1．5．6內(nèi)齒圈曲邊數(shù)和太陽(yáng)輪曲邊數(shù)的搭配
　1．6太陽(yáng)輪節(jié)曲線的設(shè)計(jì)舉例
　1．6．1太陽(yáng)輪的節(jié)曲線是高階橢圓
　1．6．2太陽(yáng)輪的節(jié)曲線是中凸?fàn)?，由三段圓弧構(gòu)成
　1．6．3太陽(yáng)輪的節(jié)曲線是中凹狀，由三段圓弧構(gòu)成
　1．6．4太陽(yáng)輪的節(jié)曲線是兩段圓弧及其公切線
　1．6．5內(nèi)齒圈曲邊數(shù)和太陽(yáng)輪曲邊數(shù)的搭配
　1．7根據(jù)傳動(dòng)比函數(shù)求節(jié)曲線
　1．7．1運(yùn)用變分法求解
　1．7．2運(yùn)用單形替換法求解
　1．7．3設(shè)計(jì)示例
　1．8非圓齒輪液壓馬達(dá)的參數(shù)計(jì)算
　1．8．1液壓馬達(dá)進(jìn)液孔、排液孔的直徑和位置
　1．8．2排量的計(jì)算
　1．8．3液壓驅(qū)動(dòng)力矩和額定功率的計(jì)算
　1．8．4設(shè)計(jì)示例
第2章　非圓柱直齒輪的齒廓設(shè)計(jì)
　2．1漸開線圓柱直齒輪的齒廓設(shè)計(jì)
　2．1．1可用齒廓的方程
　2．1．2齒根過(guò)渡曲線的方程
　2．1．3設(shè)計(jì)示例
　2．2非圓漸開線直齒輪的齒廓設(shè)計(jì)——產(chǎn)形齒條是標(biāo)準(zhǔn)直齒條
　2．2．1可用齒廓的方程
　2．2．2齒根過(guò)渡曲線的方程
　2．2．3設(shè)計(jì)示例
　2．3非圓漸開線直齒輪的齒廓設(shè)計(jì)——產(chǎn)形齒輪是漸開線圓柱直齒輪
　2．3．1非圓內(nèi)齒輪（或內(nèi)齒圈）的齒廓設(shè)計(jì)
　2．3．2非圓外齒輪（或太陽(yáng)輪）的齒廓設(shè)計(jì)
　2．3．3關(guān)于非圓柱直齒輪的齒頂線
　2．4非圓擺線直齒輪的齒廓設(shè)計(jì)
　2．4．1行星輪為圓針輪，內(nèi)齒圈和太陽(yáng)輪為非圓擺線直齒輪
　2．4．2內(nèi)齒圈、太陽(yáng)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(biāo)準(zhǔn)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(guò)渡曲線的曲率半徑
　3．2．1以標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)齒圈和太陽(yáng)輪為非圓擺線直齒輪
　3．3．2內(nèi)齒圈、太陽(yáng)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(dòng)的歐拉-薩瓦里公式
　3．4．2非圓柱直齒輪變中心距傳動(dòng)的歐拉-薩瓦里公式——極坐標(biāo)形式
　3．4．3非圓柱直齒輪變中心距傳動(dòng)的歐拉-薩瓦里公式——直角坐標(biāo)形式
　3．4．4歐拉?薩瓦里公式的工程應(yīng)用
　3．4．5計(jì)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(nèi)嚙合傳動(dòng)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(nèi)齒圈的節(jié)曲線
　5．1．2已知非圓太陽(yáng)輪的節(jié)曲線
　5．1．3設(shè)計(jì)示例
　5．2非圓齒輪行星輪系的齒側(cè)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(shè)計(jì)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(cè)量原理
　5．4．2測(cè)量示例
第6章　非圓錐直齒輪傳動(dòng)
　6．1漸開線圓錐直齒輪的齒面方程
　6．1．1標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)示例
　6．2非圓錐直齒輪的齒廓設(shè)計(jì)——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(shè)計(jì)示例
　6．3非圓錐直齒輪的齒廓設(shè)計(jì)——用標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)動(dòng)
　6．3．2產(chǎn)形輪與非圓錐直齒輪作內(nèi)嚙合運(yùn)動(dòng)
　6．3．3設(shè)計(jì)示例
　6．4非圓錐直齒輪的齒廓設(shè)計(jì)——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(yùn)動(dòng)
　6．4．2產(chǎn)形齒輪與非圓錐直齒輪作內(nèi)嚙合運(yùn)動(dòng)
　6．4．3設(shè)計(jì)示例
　6．5非圓錐直齒輪的當(dāng)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(dāng)量非圓錐直齒輪的齒廓坐標(biāo)
　6．5．4設(shè)計(jì)示例
　6．6非圓錐直齒內(nèi)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(shè)計(jì)
　6．6．2圓弧齒形插齒刀的設(shè)計(jì)
　6．6．3圓弧齒形銑齒刀的設(shè)計(jì)
第7章　非圓諧波齒輪傳動(dòng)
　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(shè)計(jì)示例
　7．2剛輪的齒形設(shè)計(jì)
　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(guān)于波發(fā)生器的設(shè)計(jì)
　7．2．4非圓諧波齒輪傳動(dòng)的轉(zhuǎn)角關(guān)系
　7．2．5設(shè)計(jì)示例
第8章　非圓漸開線直齒輪的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)
　8．1彈性力學(xué)的邊界元素法
　8．1．1邊界元素法的理論基礎(chǔ)
　8．1．2計(jì)算示例
　8．2非圓漸開線直齒輪的剛度計(jì)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(dòng)阻尼分析
　8．3．1牛頓粘度定律及潤(rùn)滑油的本構(gòu)方程
　8．3．2潤(rùn)滑油的內(nèi)摩擦力
　8．3．3齒輪的齒面摩擦力
　8．3．4齒輪的滑動(dòng)摩擦力矩
　8．3．5齒輪的振動(dòng)阻尼力矩
　8．3．6設(shè)計(jì)示例
　8．4非圓漸開線直齒輪的振動(dòng)激勵(lì)
　8．4．1非圓漸開線直齒輪傳遞的轉(zhuǎn)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(jí)非圓漸開線直齒輪傳動(dòng)的振動(dòng)響應(yīng)
　8．5．1單級(jí)非圓漸開線直齒輪傳動(dòng)的非線性振動(dòng)方程
　8．5．2非線性振動(dòng)方程的漸近解
　8．5．3計(jì)算示例
　8．6嚙合剛度的慢變性及隨機(jī)性對(duì)非圓漸開線直齒輪振動(dòng)的影響
　8．6．1慢變剛度對(duì)非圓漸開線直齒輪振動(dòng)的影響
　8．6．2嚙合剛度的隨機(jī)性對(duì)非圓漸開線直齒輪振動(dòng)的影響
　8．7非圓漸開線直齒輪振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)及其分析
　8．7．1齒輪振動(dòng)信號(hào)的發(fā)生和拾取系統(tǒng)
　8．7．2傳感器標(biāo)定系統(tǒng)
　8．7．3測(cè)試系統(tǒng)的可靠性檢驗(yàn)
第9章　非圓漸開線直齒輪的承載能力計(jì)算
　9．1非圓漸開線直齒輪接觸承載能力的計(jì)算
　9．1．1接觸應(yīng)力的基本值
　9．1．2接觸應(yīng)力的計(jì)算值
　9．1．3許用接觸應(yīng)力
　9．1．4強(qiáng)度條件
　9．2非圓漸開線直齒輪彎曲承載能力的計(jì)算
　9．2．1齒根應(yīng)力的基本值
　9．2．2齒根應(yīng)力的計(jì)算值
　9．2．3許用齒根應(yīng)力
　9．2．4強(qiáng)度條件
　9．3非圓漸開線直齒輪膠合承載能力的計(jì)算
　9．3．1齒面嚙合點(diǎn)的瞬時(shí)溫升
　9．3．2齒面膠合承載能力的計(jì)算
　9．3．3齒面膠合承載能力的簡(jiǎn)化計(jì)算公式
　9．3．4關(guān)于齒面膠合承載能力計(jì)算公式的討論
　9．3．5計(jì)算示例
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

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