本书研究对象界定为渐开线弧齿圆柱齿轮，主要包含以下研究内容：采用类似渐开线直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮的齿面生成方法，求出圆弧齿面与基圆柱面的交线的方程；通过对圆弧线上任意点的运动研究，求出渐开线弧齿的齿面方程；根据啮合运动理论及齿形法线法，求出共轭齿面方程；根据弧齿齿面方程求出在假想齿条坐标系中的曲面族方程，以及应用包络理论求出假想齿条的齿面方程，分析得到假想齿条的齿线形状为椭圆弧， 求出渐开线弧齿的过渡曲面方程。根据这些研究，又采用数学推导的方法，研究渐开线弧齿圆柱齿轮的啮合特性，为齿轮温度测试平台研究奠定理论基础。本书提出了一种易于啮合的新型圆弧齿轮的数学模型，是目前十分接近理想渐开线齿轮的一种形式，基本具有渐开线齿轮的所有特性。根据推导出的齿条方程得知，该齿条的齿线为椭圆，基于该齿条 容易得到等齿厚渐开线弧齿齿轮，为仿形铣加工方法提供理论基础。本书对弧齿线圆柱齿轮的温升特性进行理论研究，并提出了温度测试方案，该方案为后续研究弧齿圆柱齿轮温升特性测试平台提供了理论依据。
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