锥齿轮设计的新方法

前言

第1章 锥齿轮概述

1.1 锥齿轮的分类

1.1.1 直齿锥齿轮

1.1.2 弧齿锥齿轮

1.1.3 零度锥齿轮

1.1.4 准双曲面齿轮

1.2 锥齿轮齿廓的形成

1.3 锥齿轮的术语定义

1.4 锥齿轮的节锥

1.5 弧齿锥齿轮的旋向与螺旋角

1.5.1 旋向

1.5.2 螺旋角

1.5.3 弧齿锥齿轮的当量齿轮

1.6 弧齿锥齿轮的重合度

1.6.1 端面重合度

1.6.2 纵向重合度

第2章 锥齿轮的设计

2.1 齿轮基本参数的确定

2.1.1 小轮直径估算

2.1.2 齿数的确定

2.1.3 齿宽设计

2.1.4 螺旋角的确定

2.1.5 压力角的选取

2.2 切齿方式与中点曲率

2.2.1 逐齿铣削工序法

2.2.2 连续滚切工序法

2.3 轮齿的收缩

2.3.1 轮齿的收缩类型

2.3.2 齿高收缩方式

2.4 弧齿锥齿轮的轮齿设计

2.4.1 齿高系数与中点工作齿高

2.4.2 顶隙与中点全齿高

2.4.3 中点齿顶高系数

2.4.4 齿根角

2.4.5 面锥角

2.4.6 大端参数

2.4.7 弧齿厚系数与中点法向弧齿厚

2.4.8 大端法向许用侧隙

2.4.9 中点法向弦齿厚及中点法向弦齿高

2.5 锥齿轮的根切检验

第3章 准双曲面齿轮设计

3.1 准双曲面齿轮概述

3.1.1 准双曲面齿轮的特点

3.1.2 准双曲面齿轮的偏置

3.2 初始参数选取说明

3.2.1 齿数的选取

3.2.2 螺旋角选取

3.2.3 平均压力角

3.2.4 刀盘半径

3.2.5 齿高系数与齿顶高系数

3.2.6 轮齿收缩方式

3.3 准双曲面齿轮副的基本几何

3.3.1 原始单叶双曲面

3.3.2 准双曲面齿轮的节锥及其几何要素

3.4 准双曲面齿轮副节锥的确定

3.4.1 节锥面参数方程

3.4.2 纵向齿形与螺旋角

3.4.3 极限压力角

3.4.4 极限曲率半径

3.5 准双曲面齿轮节锥的迭代法求解

3.6 准双曲面齿轮的轮坯设计

3.6.1 大轮轮坯尺寸

3.6.2 小轮轮坯尺寸

第4章 锥齿轮设计的新方法

4.1 弧齿锥齿轮“非零变位”

4.1.1 非零变位原理

4.1.2 分锥变位的几种形式

4.1.3 切向变位的特点

4.1.4 分锥综合变位

4.2 非零变位系数的选取

4.2.1 径向变位

4.2.2 切向变位

4.3 “非零”变位准双曲面齿轮的设计方法

4.3.1 准双曲面齿轮的“非零变位”设计原理

4.3.2 “非零变位”设计计算步骤

4.4 高齿制准双曲面齿轮的设计方法

4.4.1 设计方法

4.4.2 优化设计方法

4.5 轮齿接触分析

4.5.1 轮齿接触分析TCA的原理

4.5.2 传动误差

4.5.3 轮齿承载接触分析

4.5.4 考虑边缘接触的轮齿承载接触分析

4.6 传动误差所反映的啮合信息

4.6.1 传动误差所反映出的主要啮合信息

4.6.2 几何传动误差幅值

4.7 提高齿面有效重合度的设计方法

4.7.1 接触路径与重合度

4.7.2 提高齿面有效重合度的设计方法

第5章 锥齿轮的强度评价

5.1 锥齿轮强度问题概述

5.1.1 适用范围

5.1.2 计算中应考虑的因素

5.1.3 其他考虑因素

5.2 轮齿承载能力准则

5.2.1 抗点蚀能力与弯曲强度之间的关系

5.2.2 点蚀

5.2.3 硬化层剥落

5.2.4 弯曲强度

5.3 基本计算公式

5.3.1 抗点蚀能力

5.3.2 弯曲强度

5.4 影响强度因素的系数

5.4.1 过载系数

5.4.2 安全系数

5.4.3 工作系数

5.4.4 动载系数

5.4.5 尺寸系数

5.4.6 载荷分布系数

5.4.7 抗点蚀鼓形系数

5.4.8 弯曲强度纵向曲率系数

5.4.9 几何系数

5.4.10 应力循环系数

5.4.11 抗点蚀硬度比系数

5.4.12 温度系数

5.4.13 可靠性系数

5.4.14 抗点蚀弹性系数

5.5 强度几何系数

5.5.1 接触强度几何系数

5.5.2 弯曲强度几何系数

5.6 准双曲面齿轮的抗点蚀能力及弯曲强度评价

5.6.1 评价方法的特别说明

5.6.2 抗点蚀能力

5.6.3 弯曲强度

5.6.4 几何系数

第6章 锥齿轮的轮坯、支承与装配

6.1 轮坯设计依据

6.1.1 压紧面

6.1.2 定位面

6.1.3 辅助定位面

6.1.4 背锥实体

6.1.5 载荷方向

6.1.6 轴齿轮

6.1.7 带凸缘轮毂

6.1.8 花键内孔

6.1.9 齿圈设计

6.1.10 柱销

6.1.11 轮毂上的凸缘

6.2 公差要求

6.2.1 轮坯尺寸和公差

6.2.2 图纸中的轮坯尺寸标注

6.2.3 轮齿精度

6.2.4 齿面粗糙度

6.2.5 公差等级选择

6.2.6 侧隙

6.3 锥齿轮支承的设计

6.3.1 支承设计要求

6.3.2 支承类型

6.4 受力分析

6.4.1 切向力

6.4.2 轴向力

6.4.3 径向力

6.4.4 受力方向

6.5 装配

6.5.1 正确的装配

6.5.2 标记

6.5.3 齿轮副的定位

6.5.4 侧隙检查

6.5.5 侧隙变化与轴向位移的关系

6.5.6 端面游隙

第7章 锥齿轮啮合质量检验

7.1 齿面接触印痕

7.1.1 典型接触印痕

7.1.2 对接触区位置要求的控制

7.1.3 变形试验

7.1.4 图形说明

7.2 轮齿接触检验与评价

7.2.1 接触印痕评价

7.2.2 V、H与J检验

7.2.3 工作平稳性

7.2.4 承载接触印痕评价

7.3 检验机上齿面接触区发生变化原理分析

7.3.1 小轮安装距的改变对齿面接触区的影响

7.3.2 小轮偏置距的变化对齿面接触区的影响

7.3.3 V/H调整的作用与意义

7.4 锥齿轮检验

7.4.1 肉眼检查

7.4.2 轮坯检验

7.4.3 轮齿各项要素检验

7.4.4 侧隙测量

7.4.5 单齿面综合检验

7.4.6 金属学特性检验

参考文献

附录A 锥齿轮设计标准数据

附录B 米纳法则

附录C 锥齿轮强度几何系数ZI/YJ图表

附录D 准双曲面齿轮几何系数线图

附录E 弧齿锥齿轮几何计算示例

附录F 准双曲面齿轮几何计算示例

附录G 弧齿锥齿轮强度校核算例

附录H 准双曲面齿轮强度校核算例

《锥齿轮设计的新方法》系统论述了锥齿轮的几何参数计算与设计的基本原理及方法，介绍了该领域内一些创新性的研究成果。内容主要包括：锥齿轮与准双曲面齿轮的设计原理，非零传动设计，高齿制设计，高重合度螺旋锥齿轮的设计方法，锥齿轮与准双曲面齿轮的强度评价准则与寿命计算方法；锥齿轮的装配、受力分析、质量检验等内容。
《锥齿轮设计的新方法》可作为从事齿轮传动设计、制造、检测的工程技术人员和科研人员的参考书，也可作为高等学校相关专业研究生的教学用书。