齿形链啮合原理

本书是在国家自然科学基金（50275062、50575089、50975117、51275207）和国家863计划项目（2009AA04Z109）及省部级基金项目最新研究成果的基础上，结合多年来产学研过程中的科学研究总结、技术经验积累和工程应用实例撰写而成的。本书阐述了圆销式齿形链和滚销式（Hy-Vo）齿形链的啮合原理及其设计方法。全书共分11章，内容包括绪论、齿形链分类、齿形链啮合原理、齿形链啮合设计、齿形链和链轮参数设计、齿形链运动学啮合分析、齿形链与链轮的接触动态响应、齿形链磨损试验研究、齿形链噪声分析、齿形链中心距计算方法与测量技术、齿形链链轮滚刀设计等。

第2版前言
第1版前言
第1章绪论1
1.1齿形链应用领域及应用前景1
1.2国内外研究现状与发展趋势2
1.3齿形链啮合设计理论3
第2章齿形链分类7
2.1齿形链特点7
2.2齿形链分类8
2.2.1外啮合圆销式齿形链8
2.2.2内啮合圆销式齿形链9
2.2.3内-外复合啮合圆销式齿形链9
2.2.4外啮合+内-外复合啮合圆销式齿形链10
2.2.5内-外复合啮合+内啮合圆销式齿形链10
2.2.6外啮合Hy-Vo齿形链11
2.2.7内-外复合啮合+外啮合Hy-Vo齿形链及其变异12
2.2.8内-外复合啮合Hy-Vo齿形链14
2.2.9双相传动Hy-Vo齿形链15
2.3齿形链产品系列16
2.3.1圆销式齿形链16
2.3.2滚销式齿形链16
第3章齿形链的啮合原理17
3.1渐开线方程与坐标变换17
3.1.1渐开线的平面直角坐标系方程及坐标变换17
3.1.2渐开线的极坐标方程19
3.2链轮渐开线齿廓方程19
3.3外啮合齿形链与渐开线链轮的啮合方程20
3.3.1啮合定位时链板与链轮的位置方程20
3.3.2未定位时链板与链轮的啮入位置方程22
3.4新型内-外复合啮合齿形链与渐开线链轮的啮合方程25
3.4.1新型内-外复合啮合齿形链啮合原理25
3.4.2由内啮合转为外啮合时的交变位置26
3.4.3新型内-外复合啮合齿形链与链轮的初始啮入位置30
3.4.4新型内-外复合啮合齿形链与渐开线齿形链轮的啮合线31
3.5新型内-外复合啮合齿形链的多边形效应33
3.6内啮合齿形链与链轮的啮合线35
3.6.1内啮合齿形链与链轮的啮合定位分析35
3.6.2内啮合齿形链与链轮的初始啮合状态35
3.6.3内啮合齿形链与链轮的啮合线36
3.7齿形链与渐开线链轮的啮入冲击37
3.7.1外啮合齿形链与渐开线链轮的啮入冲击37
3.7.2内-外复合啮合齿形链与渐开线链轮的啮入冲击39
3.8Hy-Vo齿形链的多元化变异及其耦合效应42
3.9新型Hy-Vo齿形链啮合原理44
3.9.1新型Hy-Vo齿形链的啮合原理44
3.9.2非圆形基准孔和菱形孔新型Hy-Vo齿形链变节距特性45
3.9.3非圆形基准孔和菱形孔新型Hy-Vo齿形链当量边心距47
3.9.4心形孔Hy-Vo齿形链变节距特性48
3.9.5心形孔Hy-Vo齿形链当量边心距49
3.9.6圆形基准孔Hy-Vo齿形链的节距与边心距变化规律50
3.10新型Hy-Vo齿形链传动中的松边上凸现象50
第4章齿形链啮合设计53
4.1齿形链啮合设计体系53
4.2新型内-外复合啮合齿形链和外啮合齿形链啮合设计54
4.2.1新型齿形链-渐开线齿形链轮-链轮滚刀的啮合设计54
4.2.2新型齿形链节距p和边心距f的求解55
4.2.3实例计算56
4.2.4新型齿形链与直线齿形链轮的啮合设计57
4.2.5实例计算58
4.3内啮合齿形链啮合设计59
4.3.1内啮合齿形链啮合设计方法59
4.3.2实例计算60
4.4新型Hy-Vo齿形链啮合设计60
4.4.1Hy-Vo齿形链与链轮的正确啮合条件60
4.4.2新型Hy-Vo齿形链-渐开线齿形链轮-链轮滚刀的啮合设计62
4.4.3实例计算63
4.4.4新型Hy-Vo齿形链与直线齿形链轮的啮合设计65
4.4.5心形孔Hy-Vo齿形链-渐开线齿形链轮-链轮滚刀的啮合设计65
4.5基于多元变异的新型Hy-Vo齿形链啮合设计68
4.5.1基于多元变异的Hy-Vo齿形链啮合设计体系68
4.5.2变异Hy-Vo齿形链啮合设计方法69
4.5.3变异Hy-Vo齿形链的缠绕圆、接触圆和当量边心距71
4.6外啮合Hy-Vo齿形链啮合设计73
4.6.1圆形基准孔Hy-Vo齿形链固有特性73
4.6.2圆形基准孔Hy-Vo齿形链啮合设计73
第5章齿形链和链轮参数设计76
5.1齿形链参数设计76
5.1.1外啮合圆销式齿形链参数设计76
5.1.2新型内-外复合啮合齿形链参数设计77
5.1.3外啮合Hy-Vo齿形链参数设计89
5.1.4新型复合啮合Hy-Vo齿形链参数设计91
5.1.5心形孔Hy-Vo齿形链参数设计97
5.1.6菱形孔Hy-Vo齿形链参数设计99
5.1.7圆形基准孔Hy-Vo齿形链链板结构有限元分析102
5.2齿形链链轮参数设计105
5.2.1链轮基本参数（z、p1、m1、α1）105
5.2.2链轮直径尺寸（d、da、df）106
5.2.3量柱测量距MR和量柱直径dR107
5.2.4齿楔角2α、齿槽角β和齿形角γ107
5.2.5变位系数x和公法线长度w108
5.2.6大负变位的齿形链链轮齿根过渡曲线的求解方法118
第6章齿形链的运动学啮合分析122
6.1引言122
6.2ADAMS仿真软件概述123
6.3分析与计算方法124
6.3.1广义坐标的选择124
6.3.2动力学方程的建立125
6.3.3运动学和静力学分析及初始条件分析127
6.4新型齿形链啮合仿真分析130
6.4.1啮合仿真模型130
6.4.2链条节距p对r1的影响132
6.4.3链轮齿数和齿形对r1的影响132
6.5新型Hy-Vo齿形链啮合仿真分析136
6.5.1啮合仿真模型136
6.5.2链条横向波动分析139
6.6圆形基准孔Hy-Vo齿形链传动系统啮合仿真分析141
6.6.1引言141
6.6.2圆形基准孔Hy-Vo齿形链传动系统简化141
6.6.3传动系统的运动学基础理论142
6.6.4传动系统的动力学基础理论145
6.6.5传动系统虚拟样机模型149
6.6.6传动系统仿真结果及分析151
第7章齿形链与链轮的接触动态响应155
7.1引言155
7.2新型齿形链传动的多体动力学模型156
7.2.1链轮156
7.2.2新型齿形链链节157
7.2.3运动和积分方程158
7.3接触力分析159
7.3.1接触搜索策略159
7.3.2直线-圆弧接触159
7.3.3圆弧-点接触161
7.3.4圆弧-圆弧接触162
7.3.5直线-点接触162
7.3.6接触力模型162
7.4新型齿形链传动系统的接触冲击分析163
7.4.1新型齿形链系统的接触分析163
7.4.2某汽车发动机正时齿形链系统的数值求解165
7.5新型Hy-Vo齿形链传动系统的接触分析168
7.6汽车发动机正时齿形链系统的接触分析172
7.6.1汽车发动机正时齿形链系统172
7.6.2汽车发动机正时齿形链系统载荷的模拟173
7.6.3汽车发动机正时齿形链系统动力学仿真结果分析173
7.7圆形基准孔Hy-Vo齿形链系统的动态接触力分析176
7.7.1被测铰链的接触力176
7.7.2齿形链传动系统传动力流177
7.7.3链节与链轮之间的接触力177
第8章齿形链的磨损试验研究179
8.1引言179
8.2磨损理论概述179
8.2.1磨损的分类180
8.2.2磨损过程的一般规律180
8.2.3材料磨损原理181
8.2.4磨损的转换185
8.3新型齿形链磨损功能分解185
8.4台架磨损对比试验186
8.4.1试验规范186
8.4.2试验结果及分析187
8.5量柱测量距与变位系数对新型齿形链啮合特性影响的试验研究191
8.5.1渐开线齿形链轮量柱测量距和变位系数191
8.5.2试验及其结果分析192
8.6新型Hy-Vo齿形链耐磨特性194
8.7新型Hy-Vo齿形链台架磨损试验196
8.7.1试验规范196
8.7.2磨损曲线196
8.7.3磨损形态197
8.7.4磨损表面形貌198
8.7.5循环特性199
8.7.6新型Hy-Vo齿形链温度场特性的研究199
8.8汽车正时齿形链系统的温度特性205
第9章齿形链噪声分析207
9.1引言207
9.2噪声分析基础理论207
9.2.1噪声的主要参数及意义208
9.2.2噪声的测量方法209
9.2.3噪声信号的处理分析212
9.3新型Hy-Vo齿形链的噪声测试试验214
9.4新型Hy-Vo齿形链的噪声分析216
9.4.1噪声分析仪器及软件216
9.4.2噪声测试结果及分析216
9.5汽车发动机正时齿形链系统的噪声分析220
9.5.1试验设备及试验规范220
9.5.2汽车发动机正时齿形链系统的噪声分析222
第10章齿形链产品中心距计算方法与测量技术228
10.1Hy-Vo齿形链中心距变动量的计算方法228
10.1.1模型简化假设228
10.1.2外啮合Hy-Vo齿形链中心距变动量的数学模型229
10.1.3外啮合Hy-Vo齿形链中心距变动量的计算232
10.1.4内-外复合啮合Hy-Vo齿形链中心距变动量的分析与估算235
10.2齿形链中心距测量技术238
10.3齿形链中心距链长精度239
第11章齿形链链轮滚刀设计241
11.1齿形链链轮滚刀的结构型式和基本尺寸241
11.2渐开线齿形链轮滚刀设计243
11.2.1滚刀的齿形设计243
11.2.2滚刀的分度圆直径与螺旋线导程角245
11.2.3滚刀的切削角度245
11.2.4链轮滚刀设计示例246
11.3直线齿形链轮滚刀设计250
11.3.1用齿廓法线法求滚刀法向齿形250
11.3.2直线齿形链轮滚刀设计示例253
参考文献256