端曲面齿轮时变啮合传动设计及应用

目录
第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究意义 3
1.1.3 研究目的 3
1.2 国内外研究现状 4
1.2.1 非圆齿轮传动研究现状 4
1.2.2 面齿轮传动研究现状 6
1.2.3 端曲面齿轮传动研究现状 8
第2章 端曲面齿轮传动原理 10
2.1 端曲面齿轮传动时变啮合规律 10
2.2 端曲面齿轮副运动特征 12
2.3 端曲面齿轮复合传动副运动特征 14
第3章 端曲面齿轮传动机构参数化设计 17
3.1 端曲面齿轮传动设计准则 17
3.2 端曲面齿轮传动节曲线设计 22
3.2.1 端曲面齿轮的基本参数 22
3.2.2 端曲面齿轮的节曲线 24
3.2.3 端曲面齿轮节曲线所在圆柱面的半径 26
3.2.4 端曲面齿轮的齿顶与齿根曲线 26
3.3 端曲面齿轮齿形设计 29
3.3.1 端曲面齿轮的齿面设计 29
3.3.2 端曲面齿轮的齿宽设计 38
3.4 斜齿端曲面齿轮设计 43
3.5 端曲面齿轮虚拟仿真成形设计 45
3.6 端曲面齿轮传动匹配模式设计 49
第4章 端曲面齿轮传动时变特性研究 55
4.1 端曲面齿轮时变运动特性 55
4.1.1 端曲面齿轮副的传动比特性 55
4.1.2 端曲面齿轮的角位移特性 58
4.1.3 端曲面齿轮的角速度特性 60
4.1.4 端曲面齿轮的角加速度特性 63
4.2 端曲面齿轮传动时变几何特性 65
4.2.1 齿面精确离散 65
4.2.2 时变齿廓曲率 77
4.3 端曲面齿轮传动时变力学特性 79
4.3.1 端曲面齿轮副压力角特性分析 79
4.3.2 时变重合度分析 85
4.4 端曲面齿轮传动时变接触特性 91
4.4.1 点接触齿面方程与啮合方程 91
4.4.2 点接触端曲面齿轮副齿面接触分析 96
4.4.3 点接触端曲面齿轮副基本参数计算 99
4.4.4 点接触端曲面齿轮副接触应力分析 104
4.4.5 点接触端曲面齿轮副时变弯曲应力分析 105
4.5 端曲面齿轮传动时变动力学特性 108
4.5.1 端曲面齿轮传动动力学建模方法 109
4.5.2 端曲面齿轮传动动态响应模型 110
4.5.3 端曲面齿轮传动动态效率模型 122
4.6 端曲面齿轮的时变复合传动特性 128
4.6.1 时变复合运动特性 128
4.6.2 时变复合力学特性 133
第5章 端曲面齿轮传动制造与测量研究 137
5.1 端曲面齿轮加工技术 137
5.1.1 三轴数控加工方法 137
5.1.2 五轴数控加工方法 141
5.1.3 增材制造加工方法 150
5.1.4 增材数控混合加工方法 155
5.2 端曲面齿轮测量 157
5.2.1 端曲面齿轮几何误差检测 157
5.2.2 端曲面齿轮的坐标测量 162
5.2.3 齿面相对误差评价 167
第6章 端曲面齿轮传动实验技术 178
6.1 端曲面齿轮传动实验装置的设计 178
6.2 端曲面齿轮传动时变运动特性实验 179
6.2.1 传动实验原理 179
6.2.2 传动实验结果分析 181
6.2.3 传动实验误差评价 183
6.3 端曲面齿轮传动时变接触特性实验 183
6.3.1 对滚检测实验原理 184
6.3.2 对滚检测实验结果分析 184
6.3.3 对滚检测实验误差评价 187
6.4 端曲面齿轮传动时变轮齿变形特性实验 190
6.4.1 轮齿弯曲变形实验原理 190
6.4.2 轮齿弯曲变形实验结果分析 191
6.4.3 轮齿弯曲变形实验误差评价 194
6.5 端曲面齿轮传动时变动态特性实验 195
6.5.1 动态测试实验原理 196
6.5.2 动态测试实验结果分析 197
6.5.3 动态测试实验误差评价 202
6.6 端曲面齿轮时变复合传动特性实验 203
6.6.1 时变复合传动实验原理 203
6.6.2 时变复合传动的运动特性分析 204
6.6.3 时变复合传动的动态特性分析 206
6.6.4 时变复合传动实验误差评价 207
第7章 空间时变啮合端曲面齿轮机构应用 209
7.1 草料捆压机构 209
7.1.1 基本原理 209
7.1.2 复合机构运动方程 210
7.1.3 端曲面齿轮副的角速度特性 211
7.1.4 结构设计 212
7.1.5 仿真分析 213
7.2 端曲面齿轮齿式联轴器 215
7.2.1 端曲面齿轮齿式联轴器齿形生成原理 215
7.2.2 端曲面的求解方法 216
7.2.3 端曲面齿轮轮齿设计 218
7.2.4 端曲面齿轮万向联轴器的三维建模 222
7.3 机器人行走机构 223
7.3.1 机器人行走机构的传动原理 223
7.3.2 机器人行走机构的运动特性分析 226
7.3.3 机器人行走机构运动仿真 229
7.4 管道清洗机器人 232
7.4.1 管道清洗机器人的传动原理 232
7.4.2 管道清洗机器人的运动特性分析 234
7.4.3 管道清洗机器人的牵引力分析 237
7.4.4 运动仿真 239
7.5 冲击钻 243
7.5.1 冲击钻原理 243
7.5.2 冲击钻运动学特性分析 244
7.5.3 冲击钻力学特性分析 250
7.5.4 冲击钻复合运动仿真 254
7.6 双端曲面齿轮柱塞泵 255
7.6.1 柱塞泵工作原理 255
7.6.2 双端曲面齿轮柱塞泵运动分析 259
7.6.3 双端曲面齿轮柱塞泵数量分析 263
7.6.4 双端曲面齿轮参数影响分析 267
参考文献 275
附录 部分参数表 281