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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∑2B 29

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N 42

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γ 85

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