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第1章 绪论1

1.1 齿轮传动的特点1

1.2 传统工业齿轮的类型与齿廓特点1

1.3 线齿轮简介2

1.3.1 研究线齿轮的原因2

1.3.2 线齿轮发明的源头2

1.3.3 线齿轮的定义3

1.3.4 线齿轮构形特点4

1.3.5 线齿轮制造技术基础4

1.3.6 线齿轮传动的特点4

1.4 本章小结5

第2章 线齿轮空间共轭曲线啮合理论6

2.1 空间啮合的基本理论6

2.2 空间共轭曲线啮合方程7

2.2.1 空间啮合坐标系及其变换7

2.2.2 空间啮合曲线方程式10

2.2.3 正交轴线齿轮空间曲线啮合方程式11

2.2.4 从动线齿曲线方程13

2.2.5 实例13

2.3 考虑实际线齿直径的空间曲线啮合修正方程15

2.3.1 线齿轮刚性模型的不足15

2.3.2 考虑线齿直径的刚性啮合模型16

2.3.3 实例21

2.4 斜交线齿轮的空间曲线啮合方程22

2.4.1 空间啮合坐标系及其变换矩阵23

2.4.2 斜交线齿轮空间曲线啮合方程25

2.4.3 斜交线齿设计实例29

2.5 交错轴线齿轮的空间曲线啮合方程35

2.5.1 交错轴线齿轮坐标系及其变换35

2.5.2 交错轴线齿轮空间曲线啮合方程37

2.5.3 运动学仿真43

2.5.4 运动学试验及两个设计实例的运动学试验对比46

2.6 本章小结47

第3章 线齿轮重合度计算公式49

3.1 线齿轮重合度定义49

3.2 正交线齿轮重合度计算公式50

3.2.1 啮合界限50

3.2.2 正交线齿轮重合度计算公式51

3.2.3 正交线齿轮重合度计算实例51

3.3 斜交线齿轮重合度计算公式52

3.3.1 空间螺旋线齿轮的重合度定义52

3.3.2 空间螺旋线齿轮的从动线齿中心线方程53

3.3.3 空间螺旋线齿轮的重合度计算公式57

3.3.4 空间螺旋线齿轮重合度的影响参数57

3.3.5 运动学实验61

3.4 本章小结63

第4章 线齿轮几何参数设计计算公式65

4.1 正交线齿轮几何参数计算公式65

4.1.1 正交线齿轮主从动线齿中心线方程65

4.1.2 正交线齿轮的主动线齿轮基圆半径和外圆半径66

4.1.3 正交线齿轮的从动线齿轮基圆半径和外圆半径67

4.1.4 主动线齿中心线的螺旋升角和螺距69

4.1.5 主、从动线齿长度的修正设计公式69

4.1.6 正交线齿轮所占外廓空间尺寸70

4.2 斜交线齿轮的几何尺寸参数计算公式71

4.2.1 斜交线齿轮的啮合坐标系和啮合方程71

4.2.2 斜交线齿轮的参数标准化设计72

4.3 线齿半径不相等的线齿轮设计77

4.3.1 基于接触线不变的线齿实体设计方法78

4.3.2 空间曲线啮合坐标体系78

4.3.3 运动学方程80

4.3.4 线齿的接触线方程81

4.3.5 线齿的中心线方程82

4.3.6 线齿半径不相等的线齿轮设计实例83

4.4 本章小结89

第5章 线齿轮的失效准则和强度设计90

5.1 线齿轮的弹性变形失效准则及强度设计公式90

5.1.1 线齿啮合轨迹90

5.1.2 主动线齿弹性变形96

5.1.3 主动线齿的允许变形量99

5.1.4 基于线齿弹性变形的线齿轮传动失效准则101

5.1.5 实例计算101

5.2 线齿轮主动线齿根部最大应力的一种精确计算方法102

5.2.1 空间曲线啮合方程102

5.2.2 线齿轮主动线齿根部最大应力的力学建模103

5.2.3 应力集中系数的定义105

5.2.4 线齿轮应力集中的影响因素105

5.2.5 应力集中系数的选取106

5.2.6 实例计算107

5.3 线齿轮的弯曲等强度设计107

5.3.1 线齿截面形状的优化设计108

5.3.2 主、从动线齿截面的力学模型111

5.3.3 主、从动线齿的等弯曲强度设计118

5.3.4 实例119

5.4 本章小结126

第6章 线齿轮制造技术128

6.1 线齿轮的靠模制造工艺及其装置128

6.1.1 线齿轮的靠模制造装置128

6.1.2 线齿轮的靠模制造工艺130

6.1.3 线齿轮自动靠模制造工艺优点132

6.2 线齿轮的SLA快速成型制造工艺132

6.2.1 线齿轮设计实例133

6.2.2 结构设计与受力分析135

6.2.3 线齿轮后处理及精度测试方法137

6.2.4 线齿轮的SLA制造工艺138

6.2.5 线齿轮的运动学实验139

6.3 线齿轮的SLM快速成型制造技术139

6.3.1 线齿轮机构设计实例140

6.3.2 线齿轮SLM制造工艺方案设计与受力分析141

6.3.3 SLM加工不锈钢线齿轮零件的致密度及表面粗糙度测试143

6.3.4 线齿轮的SLM制造工艺145

6.3.5 线齿轮的运动学实验147

6.3.6 线齿轮的SLM制造工艺成型效果分析148

6.4 SLM成型的线齿轮的后处理工艺研究149

6.4.1 线齿轮设计实例149

6.4.2 线齿轮的喷砂处理工艺151

6.4.3 线齿轮的电解处理工艺151

6.4.4 线齿轮的运动性能测试157

6.5 线齿轮电解擦削精加工技术160

6.5.1 ECB加工技术161

6.5.2 线齿轮ECB加工方案设计166

6.5.3 结论171

6.6 线齿轮的其他可能制造方法172

6.7 本章小结175

第7章 线齿轮应用177

7.1 线齿轮应用于玩具传动系统的设计177

7.2 平面正多边形分布的多轴输出微小减速器178

7.2.1 基于正多边形轴分布微小减速器179

7.2.2 并行多轴输出的线齿轮微小减速器182

7.3 基于正多边形轴分布线齿轮微小减速器的几何设计公式187

7.3.1 空间曲线啮合轮啮合半径的计算188

7.3.2 基体正多边形边长通用计算公式197

7.3.3 正三边形与正四边形减速器197

7.3.4 三种装配方式下基体正N(N≥5)边形边长的通用计算公式198

7.3.5 正多边形减速器实例计算及三维仿真201

7.4 多轴输出的多面体线齿轮变速器203

7.4.1 线齿轮副203

7.4.2 线齿轮传动组204

7.4.3 多面体线齿轮变速器设计205

7.4.4 线齿轮变速器实例207

7.5 线齿轮传动精度分析210

7.5.1 轴线夹角误差对线齿轮传动误差的影响分析210

7.5.2 装配误差对正交轴空间螺旋线齿轮传动误差和重合度的影响216

7.6 本章小结221

参考文献223

后记229