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绪论1

0.1 环面蜗杆副的形成、分类和特点1

0.1.1 环面蜗杆的形成1

0.1.2 环面蜗杆的分类1

0.1.3 环面蜗杆副的分类3

0.1.4 环面蜗杆传动的特点3

0.2 环面蜗杆传动的发展5

0.2.1 直廓环面蜗杆传动的发展5

0.2.2 关于环面蜗杆螺旋面的磨削展成6

0.2.3 平面一次包络环面蜗杆传动7

0.2.4 二次包络环面蜗杆副的发展8

0.3 环面蜗杆副啮合质量评价9

0.3.1 环面蜗杆副微观啮合质量的评价9

0.3.2 环面蜗杆副宏观啮合质量的评价10

0.4 环面蜗杆副的失配修形12

0.4.1 失配修形的目的12

0.4.2 失配接触分析方法12

0.4.3 失配修形方法13

1.1.1 坐标系的选择14

第1章 二次包络环面蜗杆传动的啮合理论14

1.1 坐标系的建立和修形参数14

1.1.2 环面蜗杆的修形15

1.1.3 坐标变换16

1.2 包络环面蜗杆的产形面16

1.2.1 产形平面的方程16

1.2.2 产形锥面的方程17

1.2.3 双锥产形面的方程18

1.3 包络环面蜗杆的螺旋面及其曲率参数21

1.4 二次包络环面蜗杆副的啮合25

1.5 蜗轮齿面瞬时接触线奇点轨迹29

1.5.1 φd2=0时蜗轮齿面的共轭区∑2A和∑2B29

1.5.2 φd2=0的条件30

1.5.3 蜗轮齿面接触线有奇点的几种传动类型31

1.6 瞬时接触线和各界线的图形34

1.6.1 接触线参数和界线参数的求解34

1.6.2 接触线和各类界线的换算35

2.1 直廓环面蜗杆螺旋面及其曲率参数36

2.1.1 直廓环面蜗杆的螺旋面36

第2章 直廓环面蜗杆传动的啮合理论36

2.1.2 直廓环面蜗杆螺旋面的曲率参数38

2.2 直廓环面蜗杆副的啮合分析40

2.3 蜗轮齿面上瞬时接触线的奇点轨迹曲线N42

2.4 直廓环面蜗杆副瞬时接触线的求解44

第3章 直廓环面蜗杆传动设计46

3.1 直廓环面蜗杆传动的主要参数46

3.2 直廓环面蜗杆传动的几何参数计算48

3.3.1 蜗杆的许用输入功率计算50

3.3 直廓环面蜗杆传动的承载能力计算50

3.3.2 直廓环面蜗杆副的寿命计算53

3.3.3 承载能力算例53

第4章 二次包络环面蜗杆传动设计55

4.1 平面二次包络环面蜗杆传动设计55

4.1.1 平面二次包络环面蜗杆传动的几何参数55

4.1.2 平面二次包络环面蜗杆传动承载能力计算59

4.2 锥面和双锥面二次包络环面蜗杆传动设计61

第5章 蜗轮齿面结构及蜗杆齿厚63

5.1 齿面接触区的边界63

5.2 蜗轮齿面的结构分析67

5.3.1 蜗杆轴平面齿廓70

5.3 环面蜗杆的齿厚70

5.3.2 环面蜗杆喉部分度圆齿厚71

5.3.3 环面蜗杆的边齿顶厚73

5.3.4 蜗杆边齿顶变尖时齿顶圆弧半径的修正74

5.3.5 砂轮顶宽、蜗杆边齿顶厚和齿顶圆弧半径修正计算74

6.1.1 可供选择的主要参数85

6.1.2 蜗轮的压力角α和蜗杆导程角γ85

6.1 平面二次包络环面蜗杆副的几何参数选择85

第6章 平面二次包络环面蜗杆副的修形85

6.1.3 传动比i12对产形面倾角β的限制86

6.1.4 压力角α对蜗杆边齿顶厚和根切的影响89

6.1.5 标准环面蜗杆传动参数的选择89

6.2 平面二次包络环面蜗杆副的接触线和蜗轮齿面结构94

6.2.1 蜗轮齿面上有瞬时接触线奇点轨迹N的传动94

6.2.2 蜗轮齿面上无接触线奇点轨迹曲线N的传动98

6.3 区分传动类型的准则和修形参数的筛选102

6.3.1 单参数修形时区分传动类型的准则103

6.3.2 修形参数的筛选109

6.3.3 综合修形时区分传动类型的准则109

6.4.1 修形后蜗轮齿面结构的变化112

6.4 平面二次包络环面蜗杆副传动类型的选择112

6.4.2 蜗杆双线接触区长度的确定114

6.4.3 传动类型的选择117

6.5 平面二次包络环面蜗杆副修形参数的选择118

6.5.1 Ⅱ型传动修形参数的选择118

6.5.2 角修形传动修形量的选择127

7.1 锥面二次包络环面蜗杆副的几何参数选择131

7.1.1 几何参数对蜗杆边齿顶厚的影响131

第7章 锥面二次包络环面蜗杆副的修形131

7.1.2 几何参数对蜗杆根切的影响132

7.1.3 几何参数对接触线分布的影响133

7.1.4 几何参数对微观啮合质量的影响135

7.1.5 锥面二次包络环面蜗杆副几何参数选择137

7.2 锥面二次包络环面蜗杆副的接触线和蜗轮齿面结构139

7.2.1 蜗轮齿面上有接触线奇点轨迹曲线N的传动139

7.2.2 Ⅰ型和Ⅱ型传动143

7.3 区分Ⅰ型和Ⅱ型传动的准则和修形参数的筛选146

8.1 几何参数和工艺参数对双锥面包络环面蜗杆齿厚和根切的影响152

8.1.1 双锥面二次包络环面蜗杆副的几何参数和工艺参数152

第8章 双锥面二次包络环面蜗杆副的修形152

8.1.2 砂轮轴线倾角和砂轮半径对边齿顶厚的影响153

8.1.3 砂轮轴线倾角和砂轮半径对蜗杆根切的影响154

8.2 双锥面二次包络标准环面蜗杆传动155

8.3 蜗轮齿面上存在接触线奇点轨迹曲线N的修形传动166

8.3.1 双锥面二次包络△b修形环面蜗杆传动166

8.3.2 双锥面二次包络角修形环面蜗杆传动167

8.4 双锥面二次包络Ⅰ型和Ⅱ型环面蜗杆传动172

8.4.1 Ⅰ型和Ⅱ型传动的特点172

8.4.2 传动类型的区分和修形参数的筛选174

8.4.3 传动类型和修形参数的选择178

8.5 平面、锥面和双锥面二次包络环面蜗杆副比较182

8.5.1 平面和双锥面二次包络环面蜗杆副啮合性能比较182

8.5.2 锥面与双锥面二次包络环面蜗杆副啮合性能比较189

8.5.3 包络环面蜗杆产形面的选择192

第9章 直廓环面蜗杆副的修形194

9.1 原始型和△b修形直廓环面蜗杆传动194

9.1.1 原始型直廓环面蜗杆传动194

9.1.2 直廓△b修形环面蜗杆传动196

9.2 直廓角修形环面蜗杆传动198

9.3.1 直廓Ⅰ型环面蜗杆传动200

9.3 Ⅰ型和Ⅱ型直廓环面蜗杆传动200

9.3.2 直廓Ⅱ型环面蜗杆传动202

9.3.3 △α和△i综合修形207

9.4 对现有主要修形方法的分析210

9.4.1 抛物线修形法210

9.4.2 抛物线修形算例212

9.4.3 高次方曲线修形214

9.4.4 变参数修形曲线的方程219

9.4.5 变参数修形直廓环面蜗杆传动算例222

9.4.6 现有三种修形方法的分析224

9.5 直廓环面蜗杆副传动类型和修形参数的选择225

9.5.1 传动类型的选择225

9.5.2 修形参数的选择226

9.5.3 直廓Ⅱ型环面蜗杆副的算例229

第10章 环面蜗杆传动齿面的失配接触分析和失配修形235

10.1 概述235

10.2 环面蜗杆及蜗轮的切齿啮合分析236

10.3 齿面相切接触分析法240

10.3.1 环面蜗杆副的接触迹线240

10.3.3 齿面的接触区243

10.3.2 环面蜗杆副的瞬时传动比和运动误差243

10.4 齿面零间隙接触分析法245

10.4.1 齿面活动标架的建立246

10.4.2 齿面零间隙接触分析法246

10.5 平面二次包络环面蜗杆副的失配修形249

10.5.1 平面二次包络环面蜗杆副的失配接触分析249

10.5.2 平面二次包络环面蜗杆副的失配修形250

10.6 双锥面二次包络环面蜗杆副的失配修形251

10.6.1 双锥面二次包络环面蜗杆副的失配接触分析251

10.6.2 双锥面二次包络环面蜗杆副失配修形253

10.7 二次包络环面蜗杆副失配修形接触分析小结261

附录263

附录A 矢量的回转263

A.1 圆矢量函数和球矢量函数263

A.2 回转矩阵264

附录B 坐标变换265

B.1 矢量的坐标变换265

B.2 点的坐标变换265

B.3 坐标变换回转矩阵法266

参考文献267