章動(dòng)面齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)與制造

前言
第1章 緒論1
1.1 研究背景及意義1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1
1.2.1 章動(dòng)齒輪傳動(dòng)1
1.2.2 面齒輪傳動(dòng)5
1.2.3 章動(dòng)面齒輪傳動(dòng)9
1.3 本書研究的主要內(nèi)容11
第2章 章動(dòng)面齒輪傳動(dòng)的嚙合原理13
2.1 基本原理13
2.1.1 章動(dòng)面齒輪傳動(dòng)的基本原理13
2.1.2 章動(dòng)面齒輪傳動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)14
2.2 機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比14
2.2.1 傳動(dòng)比計(jì)算14
2.2.2 齒配約束條件16
2.2.3 na對(duì)傳動(dòng)比的影響18
2.3 內(nèi)-外切面齒輪的成形原理18
2.3.1 內(nèi)-外切面齒輪成形基本原理18
2.3.2 章動(dòng)面齒輪傳動(dòng)的基本參數(shù)19
2.4 坐標(biāo)變換矩陣22
2.4.1 局部坐標(biāo)系下外切面齒輪的變換矩陣23
2.4.2 局部坐標(biāo)系下內(nèi)切面齒輪的變換矩陣25
2.4.3 統(tǒng)一坐標(biāo)系下內(nèi)-外切面齒輪的變換矩陣27
2.5 局部坐標(biāo)系下的齒面方程30
2.5.1 刀具的漸開線齒廓方程30
2.5.2 局部坐標(biāo)系下的齒面方程31
2.5.3 刀具與內(nèi)-外切面齒輪的嚙合方程32
2.5.4 刀具軸向參數(shù)uS和自轉(zhuǎn)角φS的取值范圍35
2.5.5 刀具漸開線展角參數(shù)參θS的取值范圍39
2.5.6 內(nèi)-外切面齒輪的壓力角α計(jì)算39
2.6 統(tǒng)一坐標(biāo)系下齒面方程及齒面建模40
2.6.1 統(tǒng)一坐標(biāo)系下齒面方程及點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算40
2.6.2 曲面建模與曲面質(zhì)量分析40
2.6.3 齒面修形、過渡曲面及輪齒結(jié)構(gòu)42
2.7 齒輪接觸分析43
2.7.1 嚙合區(qū)域分析——幾何法43
2.7.2 嚙合區(qū)域分析——數(shù)值法46
2.7.3 動(dòng)態(tài)齒面接觸應(yīng)力計(jì)算46
2.7.4 動(dòng)態(tài)齒根彎曲應(yīng)力計(jì)算49
2.8 設(shè)計(jì)參數(shù)的幾何影響分析51
2.8.1 章動(dòng)面齒輪傳動(dòng)基本幾何參數(shù)51
2.8.2 設(shè)計(jì)參數(shù)的幾何影響分析對(duì)比51
2.9 本章小結(jié)54
第3章 章動(dòng)面齒輪傳動(dòng)的承載能力分析55
3.1 章動(dòng)面齒輪傳動(dòng)的受力分析55
3.1.1 主要失效形式及材料選取55
3.1.2 行星面齒輪受力模型的建立56
3.2 兩面齒輪嚙合點(diǎn)處的主曲率57
3.2.1 曲面的主曲率和主方向57
3.2.2 兩面齒輪齒面的主曲率59
3.3 基于赫茲接觸解析法的接觸應(yīng)力計(jì)算62
3.3.1 兩任意形狀凸面的赫茲彈性接觸理論62
3.3.2 面齒輪赫茲接觸應(yīng)力的計(jì)算63
3.4 基于有限元數(shù)值法的接觸應(yīng)力計(jì)算66
3.4.1 ABAQUS的接觸分析66
3.4.2 兩種理論方法計(jì)算結(jié)果的比較72
3.5 本章小結(jié)75
第4章 章動(dòng)面齒輪輪齒剛度的分析76
4.1 變截面梁方法計(jì)算章動(dòng)面齒輪輪齒剛度76
4.1.1 章動(dòng)面齒輪輪齒的齒形分析及簡化76
4.1.2 章動(dòng)面齒輪輪齒剛度計(jì)算理論78
4.1.3 章動(dòng)面齒輪輪齒各變形量的理論計(jì)算78
4.2 章動(dòng)面齒輪輪齒的單齒剛度計(jì)算82
4.2.1 外切面齒輪及內(nèi)切面齒輪輪齒的剛度計(jì)算82
4.2.2 利用有限元法計(jì)算章動(dòng)面齒輪輪齒的剛度88
4.2.3 輪齒實(shí)際剛度值與理論計(jì)算剛度值的比較89
4.3 章動(dòng)面齒輪輪齒的剛度變化規(guī)律91
4.3.1 章動(dòng)面齒輪輪齒剛度沿嚙合線方向的變化規(guī)律91
4.3.2 章動(dòng)面齒輪輪齒剛度沿齒高方向的變化規(guī)律91
4.3.3 章動(dòng)面齒輪輪齒剛度的影響因素研究92
4.4 章動(dòng)面齒輪輪齒剛度的時(shí)變嚙合規(guī)律研究94
4.4.1 章動(dòng)面齒輪輪齒的單齒嚙合剛度計(jì)算94
4.4.2 章動(dòng)面齒輪“面-面” 齒輪副綜合嚙合剛度96
4.5 本章小結(jié)97
第5章 章動(dòng)面齒輪減速器的設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用98
5.1 受力分析及計(jì)算方法98
5.1.1 章動(dòng)面齒輪傳動(dòng)齒面嚙合力分析98
5.1.2 行星面齒輪及其軸承的受力分析101
5.1.3 輸入軸及其兩端軸承的受力分析102
5.1.4 轉(zhuǎn)動(dòng)面齒輪及其軸承的受力分析103
5.1.5 固定面齒輪及固定件的受力分析104
5.2 減速器試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)105
5.2.1 性能要求及參數(shù)選配105
5.2.2 動(dòng)態(tài)齒面接觸應(yīng)力計(jì)算107
5.2.3 動(dòng)態(tài)齒根彎曲應(yīng)力計(jì)算108
5.3 核心部件計(jì)算與優(yōu)化109
5.3.1 軸承力校核計(jì)算109
5.3.2 輸入軸強(qiáng)度計(jì)算109
5.3.3 固定側(cè)齒面接觸應(yīng)力分析計(jì)算109
5.3.4 轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)齒面接觸應(yīng)力分析計(jì)算112
5.3.5 箱體、端蓋強(qiáng)度計(jì)算112
5.4 多體動(dòng)力學(xué)仿真分析114
5.4.1 仿真模型的創(chuàng)建114
5.4.2 轉(zhuǎn)速、扭矩及嚙合力115
5.4.3 軸承力117
5.5 設(shè)計(jì)流程及程序開發(fā)119
5.5.1 章動(dòng)面齒輪減速器設(shè)計(jì)流程119
5.5.2 章動(dòng)面齒輪減速器程序簡介120
5.6 本章小結(jié)120
第6章 章動(dòng)面齒輪減速器的制造與性能測(cè)試122
6.1 關(guān)鍵零部件的加工技術(shù)研究122
6.1.1 輸入軸122
6.1.2 固定面齒輪123
6.1.3 轉(zhuǎn)動(dòng)面齒輪126
6.2 行星面齒輪的PowerMill編程127
6.3 齒面滲氮處理工藝130
6.4 DELMIA數(shù)字化組裝過程仿真分析130
6.5 一些組裝過程中的建議132
6.6 本章小結(jié)133
參考文獻(xiàn)135