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| 內容簡介： |
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章动面齿轮传动是在章动齿轮传动的基础上形成的一种多齿啮合新型空间传动系统， 有结构简单、体积小、传动比大、零件数量少、承载能力强、无侧隙、重合度系数高等优点， 具有广阔的应用前景。 全书共分6章，对章动面齿轮传动的理论及最新研究成果做了较全面的阐述。本书主要介绍了章动面齿轮传动的啮合原理、构型设计、啮合特性及承载能力分析、章动面齿轮轮齿刚度的分析、章动面齿轮减速器的设计与仿真分析以及加工技术的研究。对于该新型传动的设计及加工具有重要的理论指导意义。本书可作为高等院校机械设计及理论专业研究生和高年级本科生的选修课教材，也可作为从事传动机械学理论研究与机械设计的科技人员的参考书。
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| 目錄：
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前言第1章 绪论11.1 研究背景及意义11.2 国内外研究现状11.2.1 章动齿轮传动11.2.2 面齿轮传动51.2.3 章动面齿轮传动91.3 本书研究的主要内容11第2章 章动面齿轮传动的啮合原理132.1 基本原理132.1.1 章动面齿轮传动的基本原理132.1.2 章动面齿轮传动的基本结构142.2 机构的传动比142.2.1 传动比计算142.2.2 齿配约束条件162.2.3 na对传动比的影响182.3 内-外切面齿轮的成形原理182.3.1 内-外切面齿轮成形基本原理182.3.2 章动面齿轮传动的基本参数192.4 坐标变换矩阵222.4.1 局部坐标系下外切面齿轮的变换矩阵232.4.2 局部坐标系下内切面齿轮的变换矩阵252.4.3 统一坐标系下内-外切面齿轮的变换矩阵272.5 局部坐标系下的齿面方程302.5.1 刀具的渐开线齿廓方程302.5.2 局部坐标系下的齿面方程312.5.3 刀具与内-外切面齿轮的啮合方程322.5.4 刀具轴向参数uS和自转角φS的取值范围352.5.5 刀具渐开线展角参数参θS的取值范围392.5.6 内-外切面齿轮的压力角α计算392.6 统一坐标系下齿面方程及齿面建模402.6.1 统一坐标系下齿面方程及点数据计算402.6.2 曲面建模与曲面质量分析402.6.3 齿面修形、过渡曲面及轮齿结构422.7 齿轮接触分析432.7.1 啮合区域分析——几何法432.7.2 啮合区域分析——数值法462.7.3 动态齿面接触应力计算462.7.4 动态齿根弯曲应力计算492.8 设计参数的几何影响分析512.8.1 章动面齿轮传动基本几何参数512.8.2 设计参数的几何影响分析对比512.9 本章小结54第3章 章动面齿轮传动的承载能力分析553.1 章动面齿轮传动的受力分析553.1.1 主要失效形式及材料选取553.1.2 行星面齿轮受力模型的建立563.2 两面齿轮啮合点处的主曲率573.2.1 曲面的主曲率和主方向573.2.2 两面齿轮齿面的主曲率593.3 基于赫兹接触解析法的接触应力计算623.3.1 两任意形状凸面的赫兹弹性接触理论623.3.2 面齿轮赫兹接触应力的计算633.4 基于有限元数值法的接触应力计算663.4.1 ABAQUS的接触分析663.4.2 两种理论方法计算结果的比较723.5 本章小结75第4章 章动面齿轮轮齿刚度的分析764.1 变截面梁方法计算章动面齿轮轮齿刚度764.1.1 章动面齿轮轮齿的齿形分析及简化764.1.2 章动面齿轮轮齿刚度计算理论784.1.3 章动面齿轮轮齿各变形量的理论计算784.2 章动面齿轮轮齿的单齿刚度计算824.2.1 外切面齿轮及内切面齿轮轮齿的刚度计算824.2.2 利用有限元法计算章动面齿轮轮齿的刚度884.2.3 轮齿实际刚度值与理论计算刚度值的比较894.3 章动面齿轮轮齿的刚度变化规律914.3.1 章动面齿轮轮齿刚度沿啮合线方向的变化规律914.3.2 章动面齿轮轮齿刚度沿齿高方向的变化规律914.3.3 章动面齿轮轮齿刚度的影响因素研究924.4 章动面齿轮轮齿刚度的时变啮合规律研究944.4.1 章动面齿轮轮齿的单齿啮合刚度计算944.4.2 章动面齿轮“面-面” 齿轮副综合啮合刚度964.5 本章小结97第5章 章动面齿轮减速器的设计方法及应用985.1 受力分析及计算方法985.1.1 章动面齿轮传动齿面啮合力分析985.1.2 行星面齿轮及其轴承的受力分析1015.1.3 输入轴及其两端轴承的受力分析1025.1.4 转动面齿轮及其轴承的受力分析1035.1.5 固定面齿轮及固定件的受力分析1045.2 减速器试验机的设计1055.2.1 性能要求及参数选配1055.2.2 动态齿面接触应力计算1075.2.3 动态齿根弯曲应力计算1085.3 核心部件计算与优化1095.3.1 轴承力校核计算1095.3.2 输入轴强度计算1095.3.3 固定侧齿面接触应力分析计算1095.3.4 转动侧齿面接触应力分析计算1125.3.5 箱体、端盖强度计算1125.4 多体动力学仿真分析1145.4.1 仿真模型的创建1145.4.2 转速、扭矩及啮合力1155.4.3 轴承力1175.5 设计流程及程序开发1195.5.1 章动面齿轮减速器设计流程1195.5.2 章动面齿轮减速器程序简介1205.6 本章小结120第6章 章动面齿轮减速器的制造与性能测试1226.1 关键零部件的加工技术研究1226.1.1 输入轴1226.1.2 固定面齿轮1236.1.3 转动面齿轮1266.2 行星面齿轮的PowerMill编程1276.3 齿面渗氮处理工艺1306.4 DELMIA数字化组装过程仿真分析1306.5 一些组装过程中的建议1326.6 本章小结133参考文献135
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章动传动是一类特殊前言的传动形式，可以通过改变齿数演化出多种具有实际应用价值的构型。通过采用特殊的面齿轮啮合副而形成的章动面齿轮传动具有鲜明的特点，是一种多齿啮合的新型空间传动系统，有结构简单、体积小、传动比大、零件数量少、承载能力强、无侧隙、重合度系数高等优点，有广阔的应用前景。本书根据章动面齿轮传动的基本原理和结构，研究了机构的传动比变化规律，在统一坐标系下推导了四个齿面方程，并以此为基础，研究了章动面齿轮的接触情况，给出齿面接触区域、接触应力和齿根弯曲应力的动态计算方法。建立了章动面齿轮传动中面齿轮的受力模型，根据赫兹弹性接触理论，结合章动面齿轮传动的啮合特性，分析了“面-面” 齿轮副中面齿轮的接触强度；同时利用有限元ABAQUS软件完成了固定面齿轮和转动面齿轮分别与行星面齿轮啮合时其齿面接触应力的分析，验证了所建立受力模型的正确性，得出齿面接触应力的分布规律，并提出了相应的改善措施。从材料力学出发，将章动面齿轮的轮齿简化为变截面悬臂梁；利用简化梯形截面法获得受载状态下其轮齿剪切变形量、弯曲变形量、接触变形量及由基体变形引起的附加弹性变形量，进而计算出章动面齿轮传动中各面齿轮轮齿的刚度值；与应用ABAQUS软件分析获得的章动面齿轮各面齿轮轮齿的刚度值对比，验证了简化梯形截面法计算章动面齿轮轮齿刚度的合理性；分析了章动面齿轮传动中的内切面齿轮及外切面齿轮轮齿刚度沿齿高方向及啮合线方向的变化规律；通过所计算的各面齿轮轮齿刚度值，研究了章动面齿轮轮齿的单齿刚度、单齿啮合刚度及单齿时变啮合刚度的变化规律。根据设计任务，考虑齿面动态应力、尺寸、传动比确定样机基本参数，并设计了数字样机；根据样机结构，给出齿面啮合力、齿轮、输入轴及轴承等零件受力计算公式；采用ABAQUS软件和ADAMS软件对样机进行了仿真分析，对比理论计算结果，验证结构合理性和相关理论的正确性。分析了样机核心零件的结构特点和加工要点，对样机关键部件的加工方法进行了研究， 利用五轴加工中心等设备完成了样机全部零件的加工制造；采用软件对减速器组装过程进行了仿真分析，并完成了物理样机的组装制造。本书作者自2009年获批国家自然科学基金项目“章动活齿传动的设计与制造技术研究” (50905021)起， 研究章动传动已有十余年。近年来通过分析章动面齿轮传动原理、构型设计、啮合性能分析以及设计仿真及加工技术研究，形成了较为完整的技术资料。本书对于该新型传动的设计及加工具有重要的理论指导意义，可作为高等院校机械设计及理论专业研究生和高年级本科生的选修课教材，也可作为从事传动机械学理论研究与机械设计的科技人员的参考书。在本书的编写过程中，关天民教授、何卫东教授提供了大量宝贵意见，朱莉莉副教授在本书内容、体系、方法等许多方面都做了大量工作，研究生李林杰、邓佳、王朋、岳嘉琦等也在公式推导与录入方面做了很多工作，在这里向他们表示感谢。在本书的出版过程中，编辑也给予了作者大力支持和帮助，作者深表谢意。限于作者的水平和时间的限制， 本书必然存在不足之处， 恳请读者和各方面专家批评指正。
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