齿轮传动设计手册(二版)

齿轮的几何要素代号标记法1 旋转运动常用关系式2 第1章齿轮传动设计总论3 11齿轮传动的分类3 12各类齿轮传动的特点、性能和选用原则4 121各类齿轮传动的特点、性能和应用4 122齿轮传动类型的选用原则5 13齿轮轮齿加工6 131轮齿加工原理和方法6 132各种加工方法的应用范围及特点8 14影响齿轮承载能力诸因素的量级估计10 15安全系数的选择12 16齿轮传动设计步骤与设计任务书13 161传动装置的参数设计13 162齿轮传动设计任务书13 17齿轮及其传动装置的标准化14 附录15 1齿轮及其传动装置国家标准和行业标准15 2齿轮及其传动装置国际标准化组织（ISO）标准18 3齿轮及其传动装置美国齿轮制造商协会（AGMA）标准（即美国国家标准，ANSI）20 参考文献22 第2章渐开线圆柱齿轮传动设计23 21基本齿廓及模数系列27 211通用机械和重型机械用圆柱齿轮标准基本齿条齿廓27 212通用机械和重型机械用圆柱齿轮模数29 22渐开线圆柱齿轮传动的几何尺寸和特性参数计算30 221标准圆柱齿轮传动的几何尺寸计算30 222变位圆柱齿轮传动概述和变位系数的选择31 223外啮合变位圆柱齿轮传动的几何尺寸计算48 224内啮合变位圆柱齿轮传动的几何尺寸计算48 225渐开线圆柱齿轮的齿厚测量计算54 226渐开线圆柱齿轮传动几何尺寸计算实例68 23齿轮的损伤与失效70 231齿轮损伤、失效与齿轮设计70 232齿轮失效判据71 24渐开线圆柱齿轮承载能力计算76 241轮齿受力计算76 242齿轮传动设计参数的选择76 243齿轮材料选择概要80 244齿轮传动主要尺寸参数的初步确定84 245渐开线圆柱齿轮疲劳承载能力计算86 246在变载荷下工作的齿轮强度计算118 247齿轮静强度校核计算120 248开式齿轮强度计算的特点121 25渐开线齿轮齿面胶合承载能力计算122 251胶合承载能力校核计算基本公式122 252各计算参数确定122 253胶合承载能力计算示例129 254锥齿轮胶合承载能力的计算特点129 26圆柱齿轮的结构设计131 27高速齿轮传动及轮齿修形137 271高速齿轮传动设计特点137 272轮齿修形143 28齿轮精度设计153 281齿轮精度标准适用范围154 282齿轮偏差的定义及代号154 283齿轮精度等级及其选择156 284齿轮检验159 285齿轮坯166 286表面结构的影响168 287轴中心距和轴线平行度170 288轮齿接触斑点172 289侧隙173 2810图样标注177 2811采用GB/T 100951与GB/T 100952两项新标准应注意的问题178 2812新旧标准的差异181 参考文献184 第3章其他渐开线圆柱齿轮传动设计185 31齿轮齿条传动185 311齿轮齿条传动特点185 312齿轮齿条传动的限制条件186 313齿轮齿条传动的几何尺寸计算187 314齿条精度188 32交错轴斜齿轮传动194 321交错轴斜齿轮传动195 322交错轴斜齿轮传动的特点及*紧密啮合195 323交错轴斜齿轮传动的重合度196 324交错轴斜齿轮传动的设计及几何计算197 325交错轴斜齿轮传动的干涉200 33分阶式双渐开线齿轮传动200 331双渐开线齿轮齿廓及其基本齿廓200 332双渐开线齿轮传动的啮合特性201 333双渐开线齿轮传动的几何尺寸计算203 334双渐开线齿轮传动强度计算203 34点线啮合圆柱齿轮传动205 341点线啮合齿轮传动的类别、特点和应用205 342点线啮合齿轮传动的几何尺寸计算206 343点线啮合齿轮传动的参数选择及封闭图207 344点线啮合齿轮传动的齿轮精度与公差212 345点线啮合齿轮传动的齿轮零件工作图217 参考文献217 第4章圆弧齿圆柱齿轮传动设计218 41概述219 411圆弧齿轮传动的特点219 412圆弧齿轮传动的类型220 42圆弧齿圆柱齿轮传动的基本齿廓220 421圆弧齿圆柱齿轮传动的基本原理220 422双圆弧齿轮基本齿廓220 423圆弧齿轮传动的啮合特性222 43圆弧齿圆柱齿轮传动几何参数的设计计算223 431模数系列223 432圆弧齿轮传动的几何参数的设计计算223 44圆弧齿圆柱齿轮传动的参数选择223 441模数mn和齿数z1225 442重合度εβ225 443螺旋角β225 444齿宽系数φa225 45圆弧齿圆柱齿轮的损伤形式及其防止措施226 451齿端崩角226 452轮齿折断226 453齿面疲劳点蚀226 454齿面塑性变形227 455齿面胶合227 456齿面磨损227 46圆弧齿轮传动的承载能力计算227 461强度计算公式227 462强度计算公式中各系数的确定方法227 47圆弧齿圆柱齿轮的测量尺寸计算、精度和检验234 471圆弧齿圆柱齿轮传动测量尺寸计算234 472圆弧齿轮精度等级和传动侧隙236 473齿轮、齿轮副误差及侧隙的定义和代号236 474圆弧齿轮各项精度指标的分组和选用238 475各检验项目的公差数值239 476圆弧齿轮齿轮公差关系式与计算式243 48圆弧齿圆柱齿轮图样标注及应注明的尺寸数据244 481齿轮工作图中应标注的一般尺寸和数据参数244 482齿轮精度等级和侧隙系数的标注方式244 49设计计算实例245 参考文献249 第5章锥齿轮和准双曲面齿轮传动设计250 51概述250 511锥齿轮及准双曲面齿轮的特点和用途250 512齿面的形成250 513锥齿轮的当量圆柱齿轮254 514锥齿轮几何参数的名称255 515锥齿轮和准双曲面齿轮的3种齿制255 52锥齿轮及准双曲面齿轮主要参数选择257 521锥齿轮及准双曲面齿轮的基本齿廓257 522锥齿轮的大端分度圆直径259 523准双曲面齿轮的偏置距E261 524齿数、模数、齿宽和螺旋角261 525锥齿轮和准双曲面齿轮的变位263 526齿面受力分析和齿的螺旋方向选择263 53直齿锥齿轮几何设计264 531直齿锥齿轮主要参数初算264 532直齿锥齿轮几何计算265 533直齿锥齿轮的当量齿轮和重合度267 54格利森制弧齿锥齿轮几何设计268 541弧齿锥齿轮的主要参数初算268 542弧齿锥齿轮几何参数计算268 543弧齿锥齿轮的当量齿轮和重合度272 55ANSI/AGMA 2005D03锥齿轮的几何设计272 551直齿、零度齿和弧齿锥齿轮的变位272 552齿高的收缩273 553锥齿轮的*小和*大法向侧隙273 554直齿、零度齿和弧齿锥齿轮主要参数初算274 555直齿、零度齿和弧齿锥齿轮的几何参数计算274 56摆线齿锥齿轮几何设计275 561摆线齿锥齿轮主要参数初算276 562摆线齿锥齿轮几何参数计算276 563摆线齿锥齿轮的当量齿轮和重合度计算286 564摆线齿锥齿轮的齿形系数和切向变位系数286 57弧齿准双曲面齿轮几何设计287 571弧齿准双曲面齿轮的初步设计287 572弧齿准双曲面齿轮几何参数计算289 58摆线齿准双曲面齿轮的几何设计293 581摆线齿准双曲面齿轮主要参数初算293 582摆线齿准双曲面齿轮几何计算294 583摆线齿准双曲面齿轮的当量齿轮和重合度304 584摆线齿准双曲面齿轮的齿形系数和切向变位系数306 59直齿锥齿轮强度校核307 591直齿锥齿轮强度校核的原始参数307 592直齿锥齿轮的切向力及载荷系数307 593直齿锥齿轮的齿面接触强度校核310 594直齿锥齿轮弯曲强度校核311 595直齿锥齿轮的胶合承载能力计算314 510弧齿锥齿轮的强度校核316 5101按格利森法校核弧齿锥齿轮的强度317 5102按GB/T 10062的B2与C混合法校核弧齿锥齿轮的强度321 511摆线齿锥齿轮的强度校核327 5111摆线齿锥齿轮强度校核的原始参数327 5112摆线齿锥齿轮的切向力及载荷系数328 5113摆线齿锥齿轮的接触强度校核330 5114摆线齿锥齿轮的弯曲强度校核331 5115摆线齿锥齿轮的胶合承载能力计算332 512弧齿准双曲面齿轮强度校核335 5121接触强度校核335 5122弯曲强度校核337 5123弧齿准双曲面齿轮强度校核算例337 513摆线齿准双曲面齿轮的强度校核343 5131摆线齿准双曲面齿轮强度校核的原始参数343 5132摆线齿准双曲面齿轮的切向力及载荷系数344 5133摆线齿准双曲面齿轮的接触强度校核346 5134摆线齿准双曲面齿轮的弯曲强度校核346 5135摆线齿准双曲面齿轮的胶合承载能力计算346 514锥齿轮的精度352 5141锥齿轮精度标准GB/T 11365—1989352 5142美国的AGMA锥齿轮和准双曲面齿轮精度简介352 515曲线齿锥齿轮齿面接触区的调整355 516齿轮安装形式357 517锥齿轮的结构和工作图357 5171锥齿轮结构357 5172锥齿轮和准双曲面齿轮的工作图358 参考文献363 第6章蜗杆传动设计364 61蜗杆传动的组成、特点和应用366 62蜗杆传动的类型366 63蜗杆传动的传动比367 64蜗杆传动的效率367 641蜗杆传动齿面间的相对滑动速度367 642蜗杆传动的接触线和润滑角367 643蜗杆传动的效率367 65蜗杆传动的失效形式和选材原则368 651失效形式368 652选材原则369 66普通圆柱蜗杆传动370 661分类370 662普通圆柱蜗杆传动的基本参数372 663普通圆柱蜗杆传动承载能力计算383 664热平衡计算385 665蜗杆和蜗轮的结构387 666圆柱蜗杆传动的精度387 667计算示例1394 67圆弧圆柱蜗杆传动407 671圆弧圆柱蜗杆传动类型407 672圆弧圆柱蜗杆传动特性407 673轴向圆弧齿圆柱蜗杆传动的几何参数和尺寸计算407 674圆弧圆柱蜗杆传动承载能力计算416 675计算示例2416 68直廓环面蜗杆传动417 681直廓环面蜗杆传动的参数选择及几何尺寸计算417 682直廓环面蜗杆的修形417 683直廓环面蜗杆传动承载能力计算420 684直廓环面蜗杆、蜗轮精度424 685计算示例3424 69平面包络环面蜗杆传动426 691平面一次包络环面蜗杆传动426 692平面二次包络环面蜗杆传动431 693计算示例4439 参考文献451 第7章动轴轮系齿轮传动设计452 71轮系概述455 711轮系的分类及应用455 712定轴轮系的传动比456 713常用行星齿轮传动的传动形式与特点457 714行星齿轮传动的传动比459 715行星齿轮传动的效率462 72渐开线齿轮行星传动463 721主要参数的确定463 722行星齿轮传动的受力分析487 723行星传动齿轮强度计算要点489 724行星齿轮传动的结构设计与计算493 725少齿差行星齿轮传动514 73摆线针轮传动543 731概述543 732摆线针轮传动的啮合原理545 733摆线针轮行星传动的基本参数和几何尺寸计算555 734摆线针轮行星传动的受力分析559 735主要件的强度计算566 736摆线针轮传动的优化设计566 737摆线针轮行星传动的技术要求570 738设计计算公式与示例574 739主要零件的工作图576 7310大型摆线针轮行星传动的新结构简介581 7311RV减速器581 74谐波齿轮传动585 741谐波齿轮传动的主要特点及其基本原理585 742谐波齿轮传动的分类586 743谐波齿轮传动的传动比计算587 744谐波齿轮传动主要构件的结构形式588 745谐波齿轮传动的设计计算与基本参数的确定588 746谐波齿轮传动的效率、发热、润滑与增速600 747动力谐波齿轮传动工作过程中的跳齿问题602 748谐波齿轮传动的常规试验602 参考文献603 第8章减（增）速器设计605 81概述605 811适用范围605 812基础标准、特殊术语与定义606 813发展趋势606 82各类减（增）速器的设计程序、主参数607 821一般单机设计程序607 822标准系列减（增）速器设计程序607 823设计原始条件、数据608 824选型——传动类型、装配形式、安装形式608 825减（增）速器的主参数614 83渐开线圆柱齿轮减（增）速器设计619 831选定性能水平——齿轮按性能分类619 832齿轮参数初算619 833齿轮结构设计623 834初定轴直径、轴与齿轮的配合628 835初选轴承型号、轴承配置与轴承偏心套632 836机体、机盖与整机结构设计634 837主要零部件强度校核636 84减（增）速器附件644 85机械功率计算646 851机械功率的应用与计算依据646 852计算公式646 853机械功率的选用647 86热功率的测定与计算651 861热功率的试验测定652 862热功率计算652 863损耗功率（功率损失）PV计算653 864热散发功率PQ计算655 865热功率的修正656 87润滑、冷却、加热与密封657 871润滑和冷却的方式658 872加热器及其安装662 873密封664 874润滑油油品与选用665 88出厂检验与试验665 881整机出厂检验665 882试验665 89储运、安装、试运转、维护666 891储藏、运输666 892安装666 893试运转666 894使用维护667 810通用标准、系列减速器及其选用667 8101圆柱齿轮减速器（摘自JB/T 8853—2001）667 8102模块式圆柱齿轮减速器与模块式圆锥圆柱齿轮减速器（摘自JB/ZQ 6101—2002）679 8103NGW型行星齿轮减速器（摘自JB/T 6502—1993）685 8104圆弧圆柱蜗杆减速器（摘自JB/T 7935—1999）690 8105典型通用标准齿轮减速器简介693 参考文献695 第9章齿轮传动装置的润滑设计696 91概述696 911齿轮润滑的特点及润滑剂的作用696 912齿轮的润滑状态697 913润滑对齿轮传动的影响及其策略698 92齿轮润滑油（脂）和添加剂699 921工业齿轮油的分类699 922车辆齿轮油的分类701 923工业齿轮油的规格标准701 924车辆齿轮油的规格标准702 925润滑油添加剂711 93齿轮传动装置的润滑油选用方法711 931工业齿轮润滑油的使用要求711 932工业闭式齿轮的润滑油选用方法（包括高速齿轮的润滑）712 933蜗轮蜗杆传动的润滑油选用方法714 934工业开式齿轮传动的润滑油（脂）选用方法715 935车辆齿轮润滑油的选用方法716 936齿轮润滑油的质量监控和换油指标717 94齿轮传动装置的润滑方式720 941油浴润滑720 942循环喷油润滑721 943油雾润滑721 944离心润滑722 945润滑脂润滑722 946固体润滑722 附录722 1工业润滑油ISO黏度分类（GB/T 3141—1994）722 2齿轮油常用黏度级的换算723 3国内外（部分公司）抗氧防锈工业齿轮油产品牌号对照723 4国内外（部分公司）中负荷工业齿轮油产品牌号对照723 5国内外（部分公司）重负荷工业齿轮油产品牌号对照724 参考文献724 第10章齿轮内在品质设计725 101齿轮强度设计中的材料热处理725 1011齿轮疲劳强度与材料热处理质量等级725 1012软硬齿面齿轮应用的选择732 102齿轮材料的选择732 1021齿轮用钢材732 1022齿轮用铸铁734 1023齿轮用有色金属750 103齿轮热处理工艺752 1031齿轮热处理工艺的选择752 1032齿轮的热处理工艺754 104齿轮热处理缺陷及质量控制770 1041齿轮热处理质量检验770 1042齿轮热处理质量控制770 参考文献773 第11章齿轮传动工程图样中的技术要求和技术条件774 111概述774 112技术要求的内容和示例774 1121齿轮零件工作图上的技术要求774 1122齿轮传动装置装配图上的技术要求775 1123齿轮技术要求示例775 113锻件的技术条件775 1131锻件的技术条件和一般要求775 1132锻件材料的化学成分776 1133锻件的力学性能777 1134有关齿轮毛坯制造的技术条件标准778 114锻钢件无损探伤技术条件778 1141锻钢件无损探伤技术条件和一般要求778 1142超声波探伤及其质量等级778 1143磁粉探伤及其质量等级779 1144渗透探伤及其质量等级779 1145质量验收等级的选择780 1146有关无损探伤的技术条件标准780 115热处理技术要求在零件工作图上的表示方法781 1151表示方法的一般规定781 1152正火、退火及淬火回火（含调质）零件的标注781 1153表面淬火零件的标注781 1154渗碳和碳氮共渗零件的标注784 1155渗氮零件的标注785 116刚性转子的平衡与许用不平衡786 1161转子的不平衡与平衡786 1162转子质量与许用剩余不平衡量787 1163平衡品质等级与工作转速和许用剩余不平衡度的关系788 1164平衡品质的确定和许用剩余不平衡量789 1165许用剩余不平衡量向允差平面的分配791 1166平衡允差向校正平面的分配791 1167组装转子792 1168平衡计算示例793 1169按支承力的限值确定平衡允差793 11610平衡误差和剩余不平衡的检验794 11611转子平衡品质等级在图样上的标注方法794 117齿轮装置的噪声验收规范794 1171概述794 1172声功率级的确定795 1173辐射声压级的确定798 1174透平齿轮传动装置噪声声压级规范800 1175德国VDI 2159标准中的噪声评价800 118齿轮装置的振动验收规范801 1181机械振动中的位移、速度和加速度801 1182振动测量方式和测量单位802 1183齿轮装置试验条件802 1184验收值（等级）802 1185振动的主观评价803 1186透平齿轮传动装置的振动规范803 119齿轮传动装置的清洁度804 附录805 1各种硬度测试方法的适用范围805 2硬度符号表示方法和举例说明806 参考文献806 第12章齿轮传动装置的艺术造型设计807 121齿轮传动装置箱体设计基本要求807 122齿轮传动装置艺术造型设计的特殊性808 123齿轮传动装置造型设计的主要美学因素808 1231齿轮传动装置形式美特征808 1232构成形式美的因素（形态、色彩、材质、结构）809 124齿轮传动装置造型设计的评价标准811 1241列项记分评价法811 1242模糊评价法812 125齿轮传动装置造型设计的一般程序813 126齿轮传动装置造型设计实例814 参考文献814