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| 內容簡介： |
《准双曲面齿轮动态性能仿真》系统阐述准双曲面齿轮的静动态性能的仿真技术。主要内容有：理论齿面形成原理以及齿面数据的获取方法，该理论齿面包括由机床设定参数计算出的理论齿面以及由三维虚拟切齿仿真加工得到的理论齿面；全共轭齿面的概念以及数字化真实齿面的构筑方法，理论齿面以及数字化真实齿面的TCA仿真分析方法，数字化齿面的柔度系数的有限元仿真分析以及近似公式的构筑方法；数字化真实齿面的LTCA仿真分析原理，齿面载荷分布、齿根弯曲应力分布、齿面接触应力分布、齿面瞬时温升分布、齿轮振动激振力等指标值的计算方法。
《准双曲面齿轮动态性能仿真》可供从事齿轮设计、制造、检测的工程技术人员学习参考，也可作为高等院校相关专业的研究生教材。
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| 目錄：
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前言
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 准双曲面齿轮的特点
1.3 准双曲面齿轮研究历史与现状
1.4 准双曲面齿轮加工方法
1.4.1 小轮的切齿方法
1.4.2 大轮切齿法
1.5 准双曲面齿轮的运转性能的研究方法
1.5.1 实验方法
1.5.2 传统的理论解析方法
1.6 本书解析法的目的、范围及意义
第2章 共轭小齿轮齿面及合成误差的导入
2.1 引言
2.2 小轮理论齿面的计算方法
2.2.1 小轮切齿时的机床设定参数
2.2.2 小轮理论齿面计算方法
2.3 大轮理论齿面计算方法
2.3.1 大轮切齿时的机床设定参数
2.3.2 大轮基准齿面的计算
2.3.3 齿面的数值化
2.4 小轮基准齿面的计算
2.5 基准齿面的啮合接触状态的解析方法
2.5.1 齿面的表达方式
2.5.2 基准齿面的接触解析方法
2.5.3 基准齿面的接触解析结果及重叠系数计算
2.6 齿面形状偏差的定义与求法
2.7 合成误差的概念
2.7.1 合成误差的计算法与齿面上的速度
2.7.2 插补方法
2.7.3 齿面形状偏差与合成误差
2.8 安装误差的等价合成误差计算法
2.9 角度以及法线方向距离的齿面形状偏差与合成误差的特征
2.9.1 角度偏差与距离偏差
2.9.2 瞬时几何接触线上的角度合成误差与距离合成误差
第3章 无负荷时的接触斑点与传动误差解析法
3.1 引言
3.2 接触点及无负荷传动误差解析法
3.2.1 传动误差及其特征
3.2.2 方法1的接触点与无负荷传动误差的计算方法
3.2.3 方法2的接触点与无负荷传动误差的计算方法
3.3 红接触斑点的计算法
3.3.1 红接触斑点计算法
3.3.2 数值上的处理
3.4 与格里森公司的结果比较
3.5 齿面偏差的考虑
3.6 合成误差曲面形状与齿面接触状态
3.7 机床设定参数与合成误差曲面
第4章 轮齿的柔度分析法
4.1 引言
4.2 准双曲面齿轮轮齿的柔度定义
4.3 柔度的影响系数以及初步修正式
4.3.1 构建齿面形状影响系数的简易FEA模型
4.3.2 准双曲面齿轮的齿面形状特征及其影响系数
4.3.3 齿轮轮缘部的变形及初步修正公式
4.4 准双曲面齿轮的轮齿FEA模型
4.5 柔度近似式的修正
4.5.1 齿宽方向的修正
4.5.2 齿高方向的修正
4.5.3 齿轮轮缘部分的柔度近似式的修正
4.6 修正后的柔度近似式结果与FEA结果的比较
第5章 负载时齿轮运转性能仿真法
5.1 引言
5.2 实际接触斑点与负荷时的传动误差
5.2.1 基本理论
5.2.2 数值计算法
5.3 两种方法得到的负荷时接触斑点与传动误差解析结果的差异
第6章 准双曲面齿轮齿根应力解析法
6.1 引言
6.2 齿根应力有限元分析方法
6.2.1 危险断面
6.2.2 有限元模型的单元划分
6.2.3 齿面形状偏差对齿根应力的影响
6.2.4 啮合过程中的齿根应力解析法
6.3 齿根应力的近似式
6.4 近似计算式与FEA结果的比较
6.4.1 受集中载荷时的齿根应力分布的比较
6.4.2 啮合进行时的齿根应力变化的比较
6.5 小结
第7章 由接触斑点预测准双曲面齿轮动态性能的方法
7.1 引言
7.2 合成误差的表示法
7.3 接触斑点的仿真法
7.4 预测步骤与合成误差的初期值
7.4.1 预测方法与步骤
7.4.2 合成误差的初期值
7.5 接触斑点的位置与齿向方向的宽度的修正
7.5.1 接触斑点的位置的修正
7.5.2 接触斑点沿齿宽方向长度的修正
7.6 接触斑点的局部修正
7.6.1 几何接触线上的合成误差最大*值位置的推定
7.6.2 几何接触线上接触区域长度的修正
7.7 预测实例
7.8 小结
第8章 其他动态性能指标的解析法
8.1 引言
8.2 赫兹接触应力
8.3 瞬时闪温
8.3.1 二圆筒接触的瞬时温升的计算模型
8.3.2 准双曲面齿轮瞬时温升计算模型
8.4 振动激振力
8.4.1 振动激振力的基本思想
8.4.2 准双曲面齿轮振动激振力的计算原理
8.4.3 准双曲面齿轮振动激振力的计算顺序
8.4.4 数值计算法
第9章 准双曲面齿轮切齿加工仿真
9.1 局部共轭原理
9.2 准双曲面齿轮加工过程仿真
9.2.1 基本参数的确定
9.2.2 齿坯基本参数的确定
9.2.3 刀具基本参数的确定
9.2.4 齿坯和刀具位置调整推导
9.2.5 齿坯调整过程推导
9.2.6 刀盘调整过程推导
9.3 加工仿真实例
9.3.1 实例的基本参数
9.3.2 加工仿真
9.4 小结
第10章 切齿精度与齿面误差影响因素分析
10.1 仿真齿面的检验
10.2 调整机床参数建立误差齿面
10.3 机床调整参数产生的齿面误差分布
10.3.1 径向刀位产生的齿面误差分布
10.3.2 径向刀位的误差影响
10.3.3 角向刀位产生的齿面误差分布
10.3.4 角向刀位的误差影响
10.3.5 床位产生的齿面误差分布
10.3.6 床位的误差影响
10.3.7 安装角产生的齿面误差分布
10.3.8 安装角的误差影响
10.3.9 水平轮位产生的齿面误差分布
10.3.10 水平轮位的误差影响
10.3.11 垂直轮位产生的齿面误差分布
10.3.12 垂直轮位的误差影响
10.3.13 滚比产生的齿面误差分布
10.3.14 滚比的误差影响
10.4 机床调整参数对齿面误差影响程度比较
10.5 小结
第11章 基于CAE的准双曲面齿轮的齿面接触分析
11.1 切齿仿真的准双曲面齿轮有限元仿真前处理
11.1.1 切齿仿真的准双曲面齿轮模型重构
11.1.2 有限元模型前处理
11.2 准双曲面齿轮的齿根弯曲应力分析
11.3 齿面接触分析
11.3.1 齿面误差对接触区的影响
11.3.2 改变调整参数之前齿轮模型接触分析
11.3.3 修正后的齿轮模型接触分析
11.3.4 安装误差对齿面接触区的影响
11.3.5 准双曲面齿轮齿面接触分析初步研究
11.4 小结
第12章 基于CAE的准双曲面齿轮的传动误差分析
12.1 引言
12.2 数学模型的建立
12.2.1 传动误差的数学模型
12.2.2 等效质量、等效刚度和等效阻尼
12.2.3 有限元分析提取传动误差的数学模型
12.3 准双曲面齿轮的传动误差分析
12.3.1 准双曲面齿轮有限元模型的建立
12.3.2 准双曲面齿轮静力学有限元分析
12.3.3 准双曲面齿轮动力学有限元分析
12.3.4 静、动传动误差曲线对比
12.4 材料阻尼对动传动误差的影响
12.4.1 Rayleigh阻尼的数学模型
12.4.2 提取固有频率
12.4.3 不同阻尼下的动传动误差
12.5 小结
参考文献
附录A 刀具的形状
附录B 机床设定参数的变换
附录C 三维空间矢量的特性
附录D 齿面上任意一点到齿面边界距离的计算方法
附录E 二元牛顿-拉夫逊法
附录F 用于本书中的齿轮参数以及机床设定参数
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| 內容試閱：
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第1章 绪 论
1.1 引 言
有关锥齿轮以及准双曲面齿轮的研究成果有很多，但涉及其动态性能的综合性研究却较少。准双曲面齿轮的综合性研究是指涉及齿轮的动态性能，并且有益于强度设计、减小振动噪声等方面的研究。其动态性能的主要指标值包括接触斑点、传动误差、负载时齿面上的载荷分布、齿根应力分布和接触应力分布等。目前研究最大的困难是，实际应用中的准双曲面齿轮的一对齿面并不是数学上严格定义的共轭齿面，齿面形状与加工机床及其设定参数有关。切齿机床以及机床设定参数不同，就会产生齿面形状完全不同的齿轮。
在渐开线圆柱齿轮中，基准齿面形状是渐开螺旋面，所有的研究都建立在这个基础上，而锥齿轮与准双曲面齿轮的基准齿面形状依赖于加工机床，而且定义齿面形状精度的齿面基准也没有统一基准，故不能够像渐开线圆柱齿轮那样进行研究。
例如，忽视加工机床而进行的几何学上的研究即使在理论上成立，如果不存在能够制造该齿轮的机床，研究就无法在实际中得到应用与验证。而齿轮的加工机床的内部结构几乎没有公开，机床生产商以外的研究人员无法进行更深入的研究。
随着对准双曲面齿轮研究的深入，近几年已经能够对特定机床的设定参数、接触斑点、运动性能进行解析与仿真[1～11]，这些研究成果主要涉及两种方法：一种是大小轮的基准齿面都采用由加工机床的切齿参数计算出的理论齿面来加以研究的方法（以下简称方法1）[1～8]；而另一种方法是，大齿轮的齿面误差定义的基准是由加工机床的切齿参数计算出的理论齿面，而小齿轮的基准齿面是采用与大轮的基准齿面完全共轭的计算齿面，把由齿轮制造时的加工机床最终设定参数求得的齿面或者实际齿面的测量值，与基准面的差作为大小齿轮齿面的偏差，在大小轮的基准齿面的接触理论的基础上，考虑到大小轮的齿面偏差来进行解析（以下简称方法2）[1，2，5～11]。
本书在前人研究的基础上，考虑到锥齿轮与准双曲面齿轮在设计、加工、品质检查与工作等各种状态下所必需的研究功能，把用户的需求始终放在首位，对锥齿轮与准双曲面齿轮的设计、制造与动态性能进行系统性的研究。
1.2 准双曲面齿轮的特点[9，12]
准双曲面齿轮具有以下特点。
（1）准双曲面齿轮的小轮尺寸比一般锥齿轮的尺寸大，能够传递较大的载荷。
准双曲面大轮与小轮大小之比称为准双曲面齿轮的扩大系数，是设计上的重要参数，一般取1.3～1.5。由于螺旋角的不同
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