齒輪機構設計與套用

《齒輪機構設計與套用》是2007年9月機械工業出版的圖書，作者是李華敏李瑰賢。

基本介紹

• 書名：齒輪機構設計與套用
• 作者：李華敏 李瑰賢
• ISBN：9787111215806
• 類別：工業技術
• 出版社：機械工業
• 出版時間：2007-09-01
• 裝幀：平裝
• 開本：16開

內容簡介

本書按照不同形狀的齒輪介紹其機構設計問題。其中主要介紹圓柱齒輪機構的設計，而且以漸開線齒輪為重點，這是因為它易於精確加工而在生產中仍然得到極其廣泛套用的緣故。對於每種形狀的齒輪，我們將首先介紹其一對齒輪的設計方法，然後介紹以其組成的齒輪機構，其中又主要介紹這種齒輪組成的行星機構的設計。此外，本書除了介紹一般的圓柱齒輪、錐齒輪和蝸桿傳動外，還介紹了一些特殊形狀的齒輪。

齒輪的設計是一項涉及多學科的綜合技術，本書作為機構設計與套用創新叢書之一，只從實現某種運動的機構設計的角度，對齒輪機構設計與套用的一些基本問題予以介紹。本書除了介紹一般的圓柱齒輪、錐齒輪和蝸桿傳動外，還介紹了一些特殊形狀的齒輪，如偏心齒輪、變齒厚齒輪、非圓齒輪和準橢球齒輪等。對於每種形狀的齒輪，首先介紹其一對齒輪的設計方法，然後再介紹以其組成的齒輪機構，其中又主要介紹這種齒輪組成的行星機構的設計與套用，實用性非常強。

本書適於從事齒輪機構設計與套用的技術人員使用，也可作為大專院校相關專業的教材及參考書。

目錄

前言

第1篇圓柱齒輪機構

第1章平面齒輪副嚙合的基本概念

1.1瞬心線及瞬心線機構

1.2齒輪副的節曲面

1.3齒輪副的齒面

1.3.1用包絡線法確定共軛齒廓

1.3.2用齒廓法線法確定共軛齒廓

1.3.3用動瞬心線法確定共軛齒廓

1.3.4擺線齒輪的齒廓曲面

1.3.5漸開線齒輪的齒廓曲面

1.4歐拉.沙瓦里公式及其套用

第2章漸開線圓柱齒輪副設計

2.1漸開線及其傳動特點

2.1.1漸開線及其性質

2.1.2漸開線方程式

2.1.3漸開線齒廓嚙合傳動的特點

2.2漸開線圓柱齒輪的幾何要素與嚙合傳動

2.2.1漸開線直齒圓柱齒輪的各部分名稱及代號

2.2.2漸開線圓柱齒輪的基本參數與基本齒廓

2.2.3漸開線標準圓柱齒輪的幾何尺寸

2.2.4漸開線標準圓柱齒輪的嚙合傳動

2.3漸開線齒輪加工原理及齒厚控制

2.3.1漸開線齒輪的加工原理

2.3.2變位齒輪的形成

2.3.3漸開線齒輪的齒厚計算及控制

2.4漸開線圓柱齒輪嚙合傳動的特性

2.4.1連續嚙合條件及重合度

2.4.2漸開線圓柱齒輪副嚙合中的滑動現象和滑動係數

2.5漸開線圓柱齒輪加工過程中的干涉

2.5.1齒條型刀具加工外齒輪時的根切及避免方法

2.5.2插齒刀加工外齒輪時的根切與頂切

2.5.3插齒刀加工內齒輪時的干涉

2.6漸開線圓柱齒輪嚙合時的干涉

2.6.1外嚙合漸開線齒輪的嚙合干涉

2.6.2內嚙合漸開線齒輪的嚙合干涉

2.7漸開線圓柱齒輪副的傳動設計

2.7.1漸開線變位齒輪的嚙合傳動計算

2.7.2變位齒輪傳動的分類與比較

2.7.3設計舉例

2.8漸開線齒輪變位係數的選擇

2.8.1選擇變位係數的基本原則

2.8.2選擇變位係數的限制條件

2.8.3外嚙合圓柱齒輪變位係數的選擇方法

第3章圓弧齒輪副設計

3.1圓弧齒輪副嚙合基本原理及傳動特點

3.1.1基本原理

3.1.2傳動比和正確嚙合條件

3.1.3重合度和接觸點數及其對工作性能的影響

3.2圓弧齒輪的基本齒廓及模數

3.2.1圓弧齒輪的模數

3.2.2單圓弧齒輪滾刀齒形

3.2.3雙圓弧齒輪基本齒廓

3.3圓弧齒輪幾何尺寸計算及參數選擇

3.3.1圓弧齒輪的幾何尺寸計算

3.3.2圓弧齒輪幾何參數的選擇

第4章定軸圓柱齒輪機構設計

4.1齒輪傳動機構的類型與用途

4.1.1齒輪傳動機構的類型

4.1.2傳動比的計算

4.1.3圓柱齒輪變速機構

4.2通用圓柱齒輪減速器的設計與選用

4.2.1圓柱齒輪減速器的類型與特點

4.2.2通用圓柱齒輪減速器的基本參數

4.2.3通用標準圓柱齒輪減速器及其選用

4.2.4減速器的設計

4.3專用減速器及其特點

第5章行星齒輪機構設計

5.1概述

5.2行星輪系各構件角速度之間的普遍關係式

5.3行星輪系的效率計算

5.3.1概述

5.3.2常用的嚙合功率法

5.3.3克列依涅斯嚙合功率法

5.3.4力矩法求行星輪系效率

5.4行星輪系各輪齒數的確定

5.4.1滿足給定的傳動比

5.4.2同心條件

5.4.3鄰接條件

5.4.4安裝條件

5.5行星輪系的運動精度

5.6行星輪系的均載裝置

5.6.1使基本構件“浮動的方法

5.6.2採用彈性元件的均衡方法

5.6.3採用槓桿聯鎖的均衡裝置

5.6.4使行星輪系成為靜定系統

5.7行星輪系形式的選擇

5.8行星齒輪變速箱

5.8.1二自由度行星變速箱

5.8.2三自由度行星變速箱

第6章少齒差行星輪系

6.1漸開線少齒差行星輪系

6.1.1概述

6.1.2漸開線少齒差行星輪系的輸出機構及無輸出機構的少齒差行星輪系

6.1.3內齒輪副干涉及限制條件

6.1.4少齒差行星輪系的效率

6.2擺線針輪行星輪系

6.2.1概述

6.2.2擺線齒廓的形成

6.2.3擺線針輪行星傳動的嚙合原理

6.2.4擺線輪齒廓不產生“根切”的條件

6.2.5有關係數的選擇

6.2.6擺線輪基本尺寸

6.2.7擺線輪齒廓的加工

6.2.8RV傳動簡介

6.3諧波齒輪傳動

6.3.1概述

6.3.2結構形式及傳動比計算

6.3.3諧波齒輪傳動的嚙合原理

6.3.4諧波齒輪傳動的效率

6.4活齒少齒差行星齒輪傳動

6.4.1概述

6.4.2活齒傳動的工作原理

6.4.3活齒傳動的齒形設計

6.4.4活齒傳動的其他參數的選擇

第2篇錐齒輪機構及其設計

第7章錐齒輪的幾何設計

7.1直齒錐齒輪傳動

7.1.1直齒錐齒輪的齒廓曲面

7.1.2直齒錐齒輪的幾何計算

7.2曲線齒錐齒輪傳動

7.2.1曲線齒錐齒輪的齒線

7.2.2弧齒錐齒輪的幾何計算

7.3圓柱錐齒輪傳動

7.3.1插齒刀加工的錐齒輪的齒廓曲面

7.3.2圓柱錐齒輪傳動的幾何計算

第8章錐齒輪機構

8.1錐齒輪變速機構

8.1.1普通錐齒輪行星機構

8.1.2少齒差錐齒輪行星減速器

8.2錐齒輪差動機構

8.3在機器人操作機中採用的圓錐齒輪機構

8.3.1圓錐齒輪上下料機構

8.3.2機器人的錐齒輪俯仰轉動關節

8.3.3三自由度錐齒輪關節

第3篇蝸桿傳動及其設計

第9章圓柱蝸桿傳動

9.1圓柱蝸桿的分類及形成原理

9.1.1三種直紋面蝸桿的形成原理

9.1.2錐麵包絡圓柱蝸桿的形成原理

9.1.3圓弧齒蝸桿的形成原理

9.2圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸計算

9.2.1圓柱蝸桿傳動的主要參數

9.2.2圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸計算

9.3圓柱蝸桿傳動在各種機構中的套用

9.3.1蝸桿減速裝置

9.3.2蝸桿分度驅動機構

9.3.3蝸桿運動合成機構

9.3.4蝸桿轉數計

第10章環面蝸桿傳動

10.1直廓環面蝸桿傳動

10.1.1直廓環面蝸桿傳動的形成原理

10.1.2直廓環面蝸桿副的幾何計算

10.2平面二次包絡環面蝸桿傳動

10.2.1形成原理

10.2.2幾何尺寸計算

10.3超環面行星蝸桿傳動

10.3.1超環面行星蝸桿傳動的原理及特點

10.3.2傳動的參數設計

10.3.3參數確定原則與製造技術

第4篇其他齒輪機構設計及套用

第11章漸開線螺旋圓柱齒輪機構及其設計

11.1漸開線螺旋齒輪的傳動原理

11.2螺旋齒輪傳動特點

11.2.1正確嚙合條件

11.2.2傳動比

11.2.3螺旋齒輪嚙合線

11.3螺旋齒輪機構設計

11.3.1螺旋齒輪軸交角∑和螺旋角β、壓力角(αn、αt)的關係

11.3.2螺旋齒輪的中心距

11.3.3螺旋齒輪的重合度和有效齒寬

11.3.4螺旋齒輪不產生干涉的條件

11.3.5分度圓柱螺旋角的選擇

11.3.6設計舉例

第12章變齒厚漸開線齒輪機構及其設計

12.1變厚齒輪成形原理及相關計算公式

12.1.1變厚齒輪的成形原理

12.1.2變厚齒輪尺寸計算公式

12.2平行軸外嚙合變厚齒輪機構及其設計

12.2.1平行軸外嚙合變厚齒輪正確嚙合條件

12.2.2平行軸變厚齒輪傳動嚙合方程

12.2.3平行軸變厚齒輪的中心距和中心距變動係數y1

12.2.4變厚齒輪嚙合角α’t1I2R、αt2L1R和變位係數xt1、xt2

12.2.5平行軸變厚齒輪的重合度8112R和s2LlR

12.2.6平行軸外嚙合變厚齒輪設計實例

12.3平行軸內嚙合變厚齒輪機構設計

12.3.1內嚙合變厚齒輪傳動設計計算公式

12.3.2平行軸內嚙合變厚齒輪設計實例

12.3.3平行軸變厚齒輪的創新套用

12.4交錯軸變厚齒輪機構設計

12.4.1交錯軸變厚齒輪傳動原理及相關公式

12.4.2交錯軸變厚齒輪機構的設計計算

12.4.3交錯軸變厚齒輪實現線接觸的條件

第13章偏心漸開線齒輪機構及其設計

13.1偏心漸開線齒輪機構的傳動原理及運動分析

13.2偏心漸開線齒輪機構的設計

13.2.1有關幾個角參數的基本關係式

13.2.2偏心齒輪機構嚙合角的設計計算

13.2.3偏心齒輪機構幾何中心距的設計計算

13.2.4偏心齒輪機構偏心率的設計計算

13.2.5偏心齒輪機構瞬心傳動比的設計計算

13.2.6設計中的幾個具體問題

13.3直齒偏心漸開線齒輪機構的設計

13.3.1設計步驟

13.3.2設計計算舉例

13.4斜齒偏心漸開線齒輪機構的設計

13.4.1設計計算公式

13.4.2設計舉例

第14章非圓齒輪機構及其設計

14.1概述

14.1.1非圓齒輪機構的特點

14.1.2非圓齒輪機構在工程中的套用

14.2非圓齒輪的節曲線設計

14.2.1一對非圓齒輪嚙合傳動節曲線方程

14.2.2非圓齒輪和齒條嚙合傳動節曲線方程

14.3非圓齒輪節曲線的封閉條件

14.4非圓齒輪節曲線為外凸形曲線的條件

14.4.1按兩輪中心距和傳動比函式設計保證節曲線外凸形的條件

14.4.2按再現函式y=f(s)設計非圓齒輪的節曲線外凸條件

14.5非圓齒輪齒廓的漸屈線

14.5.1節曲線向徑與齒廓法線的夾角A

14.5.2節曲線和齒廓漸屈線對應點間距離

14.5.3齒廓漸屈線方程

14.6用齒廓法線法設計非圓齒輪齒廓

14.6.1用齒條刀切制輪齒

14.6.2用圓插齒刀切制輪齒

14.6.3已知節曲線方程套用齒廓法線法求齒廓方程

14.7齒廓的過渡曲線

14.7.1用齒條刀切制輪齒

14.7.2用圓插齒刀切制輪齒

14.8非圓齒輪副的嚙合線和重合度

14.8.1非圓齒輪副的嚙合線

14.8.2非圓齒輪副的重合度

14.9非圓齒輪副的嚙合角

14.9.1嚙合角與傳動比的關係

14.9.2非圓齒輪機構不產生自鎖的條件

14.10非圓齒輪的設計實例

第15章準橢球齒輪傳動的創新設計與套用

15.1球面齒輪的套用背景和傳動原理

15.1.1球面齒輪在機器人柔性手腕中的套用

15.1.2球面齒輪的傳動原理及存在不足

15.2準橢球齒輪節曲面的創新設計

15.2.1引言

15.2.2準橢球齒輪輪齒的布局

15.2.3準橢球齒輪軸迴轉節曲面母線的設計

15.2.4準橢球節曲面∑1和∑2的方程

15.3準橢球齒輪共軛齒廓曲面設計

15.3.1節曲面∑1上的凸齒齒廓設計

15.3.2嚙合方程組建模

15.3.3凹齒齒廓曲面設計

15.4準橢球齒輪的特種加工方法及方法簡介

附錄

附錄Ⅰ漸開線函式

附錄Ⅱ反漸開線函式

附錄Ⅲ漸開線齒輪選擇變位係數封閉圖的計算

參考文獻