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绪论 1

第一章 塑料齿轮设计 8

第一节 圆柱齿轮的齿形制及其形成 8

一、渐开线齿形制 8

二、计时仪器用圆弧齿形制 13

三、圆柱渐开线齿轮齿形的形成 16

四、计时仪器用圆弧齿轮齿形的形成 21

第二节 塑料齿轮轮齿设计 22

一、塑料齿轮轮齿的修正设计 22

二、采用定制基本齿条的优化设计 28

第三节 塑料齿轮结构设计 29

一、塑料齿轮结构设计要点 29

二、塑料蜗轮结构设计 33

三、带金属嵌件的斜齿轮结构设计 34

四、多功能组合齿轮结构设计 35

第四节 圆柱渐开线齿轮尺寸计算 37

一、圆柱渐开线齿轮尺寸的计算 37

二、齿轮齿厚的确定 42

三、齿轮齿顶的修缘计算 44

四、齿轮齿顶圆直径的调整示例计算 46

五、齿轮齿项倒圆后的齿顶宽度计算 48

第五节 齿轮跨棒距M值、公法线长度W计算 49

一、齿轮M值的计算 50

二、圆柱蜗杆M值的计算 53

三、蜗轮M值的计算 54

四、齿轮公法线长度W的计算 59

第六节 塑料齿轮精度设计与标准 61

一、塑料齿轮的精度设计 61

二、日本塑料齿轮精度标准 67

第七节 塑料齿轮应力分析及强度计算 82

一、齿轮副在传动过程中轮齿的作用力 83

二、轮齿的弯曲应力以及强度计算 84

三、试验基础上的齿轮强度计算方法 87

第八节 圆柱渐开线齿轮齿形的绘制 87

一、概述 87

二、作图法绘制渐开线齿轮齿形 88

三、计算-作图法绘制渐开线齿轮齿形 92

四、实用型代圆弧拟合绘制渐开线齿形 95

五、齿根过渡圆弧的设计与计算 97

第二章 塑料齿轮传动轮系设计与计算 99

第一节 外啮合圆柱渐开线齿轮传动轮系设计与计算 99

一、设计步骤与要点 99

二、外啮合圆柱渐开线直齿轮传动轮系参数设计与计算 101

三、外啮合圆柱渐开线斜齿轮传动轮系参数设计与计算 106

第二节 内啮合圆柱渐开线齿轮传动轮系设计与计算 111

一、内啮合圆柱渐开线齿轮在传动中的干涉 111

二、内啮合圆柱渐开线直齿轮轮系参数设计与计算 114

三、内啮合圆柱渐开线斜齿轮传动轮系参数设计与计算 118

四、少齿差内啮合圆柱渐开线齿轮传动轮系参数设计与计算 121

第三节 圆柱蜗杆传动轮系设计与计算 128

一、渐开线圆柱蜗杆-斜齿轮传动轮系设计与计算 128

二、圆柱蜗杆-蜗轮传动轮系设计与计算 136

第三章 塑料齿轮材料 147

第一节 常用材料 147

一、聚甲醛（POM） 147

二、尼龙（PA66与PA46） 151

三、聚碳酸酯（PC） 156

四、聚苯硫醚（PPS） 159

五、聚醚醚酮（PEEK 450G） 161

第二节 塑料齿轮材料的匹配及其改性 164

一、齿轮常用材料的匹配 164

二、蜗杆-蜗轮常用材料的匹配 165

三、齿轮材料改性研究 167

第三节 塑料齿轮的失效 173

一、塑料齿轮失效形式 173

二、塑料齿轮传动的磨损特点 174

三、工程塑料的黏弹性体滞后能耗 177

四、降低节点处断裂失效的优化设计要点 178

五、塑料齿轮寿命评估研究进展 179

六、蜗杆传动中的反常磨损现象 180

第四章 塑料齿轮制造工艺及其注塑设备 183

第一节 塑料齿轮制造工艺 183

一、塑料齿轮的滚齿加工 183

二、齿轮注射成型工艺的主要特征 184

三、注射成型齿轮的常见缺陷及其对策 187

四、塑料制品的后处理 190

第二节 注塑机及其周边设备 191

一、立式注塑机 191

二、卧式注塑机 193

三、全电动注塑机 193

四、精密塑料齿轮对注塑机的要求 194

五、小型注塑机的优势 194

六、周边设备配置 195

第三节 精密塑料齿轮注射成型工艺 197

一、微型塑料齿轮注塑机及其备置 197

二、二次压缩成型工艺 203

三、国内微型塑料齿轮生产概况 206

第五章 塑料齿轮注射模的设计与制造 207

第一节 齿轮注射模的设计 207

一、齿轮注射模的设计步骤及其分类 207

二、齿轮型腔结构设计 209

三、浇口系统设计 214

四、排气系统设置 220

五、冷却水（油）道系统的设置 222

六、精定位结构设计 225

第二节 塑料齿轮型腔的参数计算 226

一、齿轮型腔齿形角的早期修正计算公式 226

二、各向同性向心收缩的齿轮型腔参数计算方法的讨论 227

三、以浇口为中心收缩规律的机理分析与试验验证 231

四、齿轮型腔参数及尺寸的实用计算方法 233

五、塑料齿轮型腔参数尺寸的计算 235

第三节 齿轮型腔材料选用 243

一、齿轮型腔用材料的性能要求 243

二、齿轮型腔材料的选用 243

第四节 齿轮型腔制造特种工艺 246

一、齿轮型腔电火花成型加工工艺 246

二、齿轮型腔电火花线切割加工工艺 252

三、齿轮型腔电铸成型工艺 256

四、齿轮型腔冷挤压成型工艺 257

五、挤压珩磨工艺 258

第五节 圆柱塑料齿轮及蜗杆注射模的典型结构与工作步骤 260

一、双联直齿轮注射模 260

二、斜齿轮注射模 261

三、蜗杆注射模 263

四、四滑块式蜗杆注射模 264

五、双联直／斜齿轮注射模 267

六、内直齿轮注射模 269

第六章 塑料齿轮的测量 271

第一节 齿轮误差、测量与仪器 271

一、分析式齿轮测量仪器 272

二、综合式齿轮测量仪器 273

第二节 塑料齿轮的单项误差测量 275

一、测量方法与仪器 275

二、测量示例 276

三、误差曲线分析 276

第三节 塑料齿轮的综合误差测量 280

一、单面啮合测量 281

二、双面啮合测量 282

三、测量元件 283

四、单啮测量与双啮测量比较 286

第四节 塑料齿轮的尺寸与缺陷检测 288

一、齿轮侧隙测量 288

二、光学投影测量 290

三、光学影像测量 291

第五节 塑料齿轮测量新技术——工业CT测量 294

一、CT测量原理及构成 294

二、小模数齿轮的CT测量 295

第七章 塑料齿轮传动轮系测绘 299

第一节 概述 299

一、塑料齿轮传动轮系设计的主要特点 299

二、两类齿轮测绘主要目的与难点 300

第二节 直齿圆柱渐开线齿轮轮系测绘 301

一、确定齿数与判断齿形角等的属性 301

二、测量齿顶圆直径da和齿根圆直径df 301

三、测量齿轮箱中心距a′ 303

四、齿轮齿形角α、模数m（或径节DP）的确定 303

第三节 斜齿圆柱渐开线齿轮传动轮系测绘 307

一、斜齿轮法向齿形角αn的确定与法向模数mn的测定 307

二、特小模数斜齿轮分度圆螺旋角β与法向模数mn的测定 309

三、根据中心距a′确定斜齿轮分度圆螺旋角β 311

第四节 蜗杆-蜗轮传动轮系测绘 311

一、钢质蜗杆-塑料斜齿轮传动轮系的测绘 311

二、钢质蜗杆-塑料蜗轮传动轮系的测绘 314

第五节 计时仪器用齿轮传动轮系的测绘 316

第八章 塑料齿轮装置 325

第一节 煤气表字轮式计数器与交换齿轮 325

一、燃气表字轮式计数器 325

二、塑料交换齿轮 326

第二节 石英闹钟塑料机芯与传动轮系 327

一、石英闹钟塑料机芯 327

二、“扫描机芯”传动轮系 327

第三节 汽车雨刮电机、摇窗电机及调角器 328

一、汽车雨刮电机 328

二、汽车摇窗机 329

三、轿车电动座椅调角器 329

第四节 塑料齿轮行星减速器及少齿差计时器 330

一、塑料齿轮行星减速器 330

二、少齿差行星减速器 332

第五节 汽车电动座椅驱动器及记忆器 333

一、座椅水平驱动器（HDM） 333

二、座椅垂直驱动器（VDM） 334

三、小型座椅调角器 335

四、座椅腰托驱动器 335

五、座椅位置记忆器 335

附录一 不采用基本齿条生成渐开线圆柱齿轮齿形的新途径 337

附录二 塑料齿轮的强度设计与计算 343

附录三 塑料齿轮寿命的估算 351

参考文献 365