齿轮传动设计手册

　　齿轮的几何要素代号标记法1
　　旋转运动常用关系式3
　　第1章 齿轮传动设计总论4
　　11 齿轮传动的分类4
　　12 各类齿轮传动的特点、性能和选用原则5
　　121 各类齿轮传动的特点、性能和应用5
　　122 齿轮传动类型的选用原则7
　　13 齿轮传动与齿轮传动装置8
　　14 外啮合齿轮传动与内啮合齿轮传动10
　　15 齿轮轮齿加工13
　　151 轮齿加工原理和方法13
　　152 各种加工方法的应用范围及特点15
　　16 影响齿轮承载能力诸因素的量级估计17
　　17 安全系数的选择20
　　18 齿轮传动设计步骤与设计任务书21
　　181 传动装置的参数设计21
　　182 齿轮传动设计任务书22
　　19 齿轮及其传动装置的标准化23
　　附录24
　　参考文献33
　　第2章 渐开线圆柱齿轮传动设计34
　　21 基本齿廓及模数系列39
　　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39
　　212 通用机械和重型机械用圆柱齿轮模数42
　　22 渐开线圆柱齿轮传动的几何尺寸和特性参数计算42
　　221 标准圆柱齿轮传动的几何尺寸计算42
　　222 变位圆柱齿轮传动概述和变位系数的选择46
　　223 外啮合变位圆柱齿轮传动的几何尺寸计算63
　　224 内啮合变位圆柱齿轮传动的几何尺寸计算67
　　225 渐开线圆柱齿轮的齿厚测量计算76
　　226 渐开线圆柱齿轮传动几何尺寸计算实例90
　　23 齿轮的损伤与失效93
　　231 齿轮损伤、失效与齿轮设计93
　　232 轮齿损伤和失效的形貌94
　　233 诱发轮齿损伤和失效的主要原因104
　　234 齿轮失效判据106
　　24 渐开线圆柱齿轮承载能力计算114
　　241 轮齿受力计算114
　　242 齿轮传动设计参数的选择114
　　243 齿轮材料选择概要120
　　244 齿轮传动主要尺寸参数的初步确定125
　　245 渐开线圆柱齿轮疲劳承载能力计算127
　　246 在变载荷下工作的齿轮强度计算167
　　247 齿轮静强度校核计算170
　　248 开式齿轮强度计算的特点171
　　25 渐开线齿轮齿面胶合能力计算172
　　251 胶合承载能力校核计算基本公式172
　　252 各计算参数确定173
　　253 胶合承载能力计算示例181
　　254 锥齿轮胶合承载能力的计算特点184
　　26 圆柱齿轮的结构设计185
　　27 高速齿轮传动及轮齿修形192
　　271 高速齿轮传动设计特点192
　　272 轮齿修形199
　　28 齿轮精度设计211
　　281 齿轮精度标准适用范围212
　　282 齿轮偏差的定义及代号212
　　283 齿轮精度等级及其选择216
　　284 齿轮检验218
　　285 齿轮坯242
　　286 表面结构的影响246
　　287 轴中心距和轴线平行度248
　　288 轮齿接触斑点250
　　289 侧隙251
　　2810 图样标注256
　　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258
　　2812 新旧标准的差异261
　　附录 圆柱齿轮轮齿鼓形修形与齿端修缘量的指导值265
　　参考文献266
　　第3章 其他渐开线圆柱齿轮传动设计268
　　31 齿轮齿条传动268
　　311 齿轮齿条传动特点268
　　312 齿轮齿条传动的限制条件269
　　313 齿轮齿条传动的几何尺寸计算270
　　314 齿条精度271
　　32 交错轴斜齿轮传动279
　　321 交错轴斜齿轮传动的原理280
　　322 交错轴斜齿轮传动的特点及最紧密啮合280
　　323 交错轴斜齿轮传动的重合度283
　　324 交错轴斜齿轮传动的设计及几何计算284
　　325 交错轴斜齿轮传动的干涉287
　　33 分阶式双渐开线齿轮传动288
　　331 双渐开线齿轮齿廓及其基本齿廓288
　　332 双渐开线齿轮传动的啮合特性290
　　333 双渐开线齿轮传动的几何尺寸计算293
　　334 双渐开线齿轮传动强度计算294
　　34 点线啮合齿轮传动295
　　341 点线啮合齿轮传动的类别、特点和应用295
　　342 点线啮合齿轮传动的几何尺寸计算296
　　343 点线啮合齿轮传动的参数选择及封闭图299
　　344 点线啮合齿轮传动的齿轮精度与公差303
　　345 点线啮合齿轮传动的齿轮零件工作图309
　　参考文献309
　　第4章 圆弧齿圆柱齿轮传动设计310
　　41 概述311
　　411 圆弧齿轮传动的特点311
　　412 圆弧齿轮传动的类型312
　　42 圆弧齿轮传动的原理及基本齿廓313
　　421 圆弧齿轮传动的基本原理与齿面方程313
　　422 单圆弧齿轮滚刀法面齿形315
　　423 双圆弧齿轮基本齿廓315
　　424 圆弧齿轮传动的啮合特性318
　　43 圆弧齿轮传动几何参数的设计计算320
　　431 模数系列320
　　432 圆弧齿轮传动的几何参数的设计计算320
　　44 圆弧齿轮传动的参数选择321
　　441 模数mn和齿数z1321
　　442 重合度εβ322
　　443 螺旋角β322
　　444 齿宽系数φa322
　　45 圆弧齿轮的损伤形式及其防止措施323
　　451 齿端崩角323
　　452 轮齿折断323
　　453 齿面疲劳点蚀323
　　454 齿面塑性变形324
　　455 齿面胶合324
　　456 齿面磨损324
　　46 圆弧齿轮传动的承载能力计算325
　　461 强度计算公式325
　　462 强度计算公式中各系数的确定方法326
　　47 圆弧齿轮的测量尺寸计算、精度和检验332
　　471 圆弧齿轮传动测量尺寸计算332
　　472 圆弧齿轮精度等级和传动侧隙335
　　473 齿轮、齿轮副误差及侧隙的定义和代号335
　　474 圆弧齿轮各项精度指标的分组和选用338
　　475 各检验项目的公差数值339
　　476 圆弧齿轮齿轮公差关系式与计算式344
　　48 圆弧齿轮图样标注及应注明的尺寸数据344
　　481 齿轮工作图中应标注的一般尺寸和数据参数344
　　482 齿轮精度等级和侧隙系数的标注方式345
　　49 设计计算实例345
　　参考文献350
　　第5章 锥齿轮和准双曲面齿轮传动设计351
　　51 概述356
　　511 锥齿轮及准双曲面齿轮的特点和用途356
　　512 节锥面、分锥面和齿面的形成356
　　513 锥齿轮的当量圆柱齿轮362
　　514 锥齿轮几何参数的名称363
　　515 锥齿轮和准双曲面齿轮的3种齿制365
　　52 锥齿轮及准双曲面齿轮主要参数的选择367
　　521 锥齿轮的基本齿廓367
　　522 锥齿轮的大端分度圆直径368
　　523 准双曲面齿轮的偏置距E372
　　524 齿数、模数、齿宽和螺旋角372
　　525 齿的螺旋方向和准双曲面小齿轮的偏置376
　　53 直齿锥齿轮几何设计377
　　531 直齿锥齿轮的变位377
　　532 直齿锥齿轮主要参数初算378
　　533 直齿锥齿轮几何计算378
　　534 直齿锥齿轮的当量齿轮和重合度379
　　535 汽车差速器直齿锥齿轮381
　　54 格利森制弧齿锥齿轮几何设计382
　　541 弧齿锥齿轮的变位382
　　542 刀盘的名义直径384
　　543 弧齿锥齿轮的主要参数初算384
　　544 弧齿锥齿轮几何参数计算385
　　545 弧齿锥齿轮的当量齿轮和重合度386
　　55 ANSI/AGMA 2005-C96锥齿轮的几何设计387
　　551 直齿、零度齿和弧齿锥齿轮的变位388
　　552 齿高的收缩389
　　553 锥齿轮的最小和最大法向侧隙389
　　554 直齿、零度齿和弧齿锥齿轮主要参数初算390
　　555 直齿、零度齿和弧齿锥齿轮的几何参数计算390
　　56 摆线齿锥齿轮几何设计392
　　561 变位系数的选择392
　　562 分锥角修正392
　　563 小轮齿顶变尖检查和小端齿顶倒坡393
　　564 刀盘干涉检查394
　　565 摆线齿锥齿轮主要参数初算395
　　566 摆线齿锥齿轮几何参数计算395
　　567 摆线齿锥齿轮的当量齿轮和重合度计算407
　　568 摆线齿锥齿轮的齿形系数和切向变位系数407
　　57 弧齿准双曲面齿轮几何设计408
　　571 弧齿准双曲面齿轮几何设计原理409
　　572 按格利森法设计弧齿准双曲面齿轮副415
　　573 按ANSI/AGMA 2005-C96法设计弧齿准双曲面齿轮副420
　　574 弧齿准双曲面齿轮的当量齿轮和重合度423
　　58 摆线齿准双曲面齿轮的几何设计425
　　581 摆线齿准双曲面齿轮几何设计原理426
　　582 摆线齿准双曲面齿轮主要参数初算433
　　583 摆线齿准双曲面齿轮几何计算434
　　584 摆线齿准双曲面齿轮的当量齿轮和重合度445
　　585 摆线齿准双曲面齿轮的齿形系数和切向变位系数446
　　59 锥齿轮承载能力计算方法447
　　591 锥齿轮的强度计算公式448
　　592 载荷及与其相关的系数449
　　593 接触强度计算的相关系数454
　　594 弯曲强度计算的相关系数455
　　510 直齿锥齿轮强度校核462
　　5101 直齿锥齿轮强度校核的原始参数463
　　5102 直齿锥齿轮的切向力及载荷系数464
　　5103 直齿锥齿轮的齿面接触强度校核466
　　5104 直齿锥齿轮弯曲强度校核467
　　5105 直齿锥齿轮的胶合承载能力计算469
　　511 弧齿锥齿轮的强度校核472
　　5111 按格利森法校核弧齿锥齿轮的强度472
　　5112 按GB/T 10062的B2与C混合法校核弧齿锥齿轮的强度477
　　512 摆线齿锥齿轮的强度校核484
　　5121 摆线齿锥齿轮强度校核的原始参数484
　　5122 摆线齿锥齿轮的切向力负载荷系数485
　　5123 摆线齿锥齿轮的接触强度校核487
　　5124 摆线齿锥齿轮的弯曲强度校核489
　　5125 摆线齿锥齿轮的胶合承载能力计算490
　　513 弧齿准双曲面齿轮强度校核492
　　5131 按格利森法校核弧齿准双曲面齿轮的强度493
　　5132 按GB/T 10062的B2与C混合法校核弧齿准双曲面齿轮强度501
　　514 摆线齿准双曲面齿轮的强度校核508
　　5141 摆线齿准双曲面齿轮强度校核的原始参数508
　　5142 摆线齿准双曲面轮的切向力及载荷系数509
　　5143 摆线齿准双曲面齿轮的接触强度校核511
　　5144 摆线齿准双曲面齿轮的弯曲强度校核511
　　5145 摆线齿准双曲面齿轮的胶合承载能力计算511
　　515 锥齿轮的精度518
　　5151 锥齿轮精度标准GB/T 11365-1989518
　　5152 美国的AGMA锥齿轮和准双曲面齿轮精度简介530
　　516 曲线齿锥齿轮齿面接触区的调整532
　　517 齿轮安装形式、齿轮及轴承受力计算533
　　5171 锥齿轮及准双曲面齿轮的安装形式533
　　5172 齿面受力分析和轴承受力分析534
　　518 锥齿轮的结构和工作图537
　　5181 锥齿轮结构537
　　5182 锥齿轮和准双曲面齿轮的工作图538
　　519 双圆弧齿形弧齿锥齿轮传动543
　　5191 概述543
　　5192 双圆弧齿形弧齿锥齿轮基本齿廓和几何计算543
　　5193 双圆弧齿形弧齿锥齿轮的制造工艺545
　　参考文献546
　　第6章 蜗杆传动设计548
　　61 蜗杆传动的特点550
　　611 蜗杆传动的组成550
　　612 蜗杆传动的应用和特点550
　　62 蜗杆传动的类型550
　　63 蜗杆传动的传动比551
　　64 蜗杆传动的效率552
　　641 蜗杆传动齿面间的相对滑动速度552
　　642 蜗杆传动的接触线和润滑角552
　　643 蜗杆传动的效率553
　　65 蜗杆传动的失效形式和选材原则555
　　651 失效形式555
　　652 选材原则555
　　66 普通圆柱蜗杆传动555
　　661 分类555
　　662 普通圆柱蜗杆传动的基本参数557
　　663 普通圆柱蜗杆传动承载能力计算571
　　664 热平衡计算576
　　665 蜗杆和蜗轮的结构577
　　666 圆柱蜗杆传动的精度577
　　667 计算示例1595
　　67 圆弧圆柱蜗杆传动598
　　671 圆弧圆柱蜗杆传动类型598
　　672 圆弧圆柱蜗杆传动特性599
　　673 轴向圆弧齿圆柱蜗杆传动的几何参数和尺寸计算599
　　674 圆弧圆柱蜗杆传动承载能力计算610
　　675 计算示例2611
　　68 直廓环面蜗杆传动612
　　681 直廓环面蜗杆传动的参数选择及几何尺寸计算612
　　682 直廓环面蜗杆的修形612
　　683 直廓环面蜗杆传动承载能力计算616
　　684 直廓环面蜗杆、蜗轮精度621
　　685 计算示例3624
　　69 平面包络环面蜗杆传动624
　　691 平面一次包络环面蜗杆传动625
　　692 平面二次包络环面蜗杆传动631
　　693 计算示例4654
　　参考文献655
　　第7章 动轴轮系齿轮传动设计656
　　71 轮系概述659
　　711 轮系的分类及应用659
　　712 定轴轮系的传动比660
　　713 常用行星齿轮传动的传动形式与特点662
　　714 行星齿轮传动的传动比664
　　715 行星齿轮传动的效率667
　　72 渐开线齿轮行星传动668
　　721 主要参数的确定668
　　722 行星齿轮传动的受力分析695
　　723 行星传动齿轮强度计算要点698
　　724 行星齿轮传动的结构设计与计算702
　　725 少齿差行星齿轮传动727
　　73 摆线针轮传动766
　　731 概述766
　　732 摆线针轮传动的啮合原理769
　　733 摆线针轮行星传动的基本参数和几何尺寸计算784
　　734 摆线针轮行星传动的受力分析788
　　735 主要件的强度计算798
　　736 摆线针轮传动的优化设计800
　　737 摆线针轮行星传动的技术要求806
　　738 设计计算公式与示例813
　　739 主要零件的工作图815
　　7310 大型摆线针轮行星传动的新结构简介820
　　7311 RV减速器821
　　7312 双曲柄环板式针摆行星减速器856
　　74 谐波齿轮传动872
　　741 谐波齿轮传动的主要特点及其基本原理872
　　742 谐波齿轮传动的分类874
　　743 谐波齿轮传动的传动比计算874
　　744 谐波齿轮传动主要构件的结构形式877
　　745 谐波齿轮传动的设计计算与基本参数的确定880
　　746 谐波齿轮传动的效率、发热、润滑与增速893
　　747 传动装置的运动误差和频谱分析895
　　748 谐波齿轮传动的动态特性及其减振措施898
　　749 动力谐波齿轮传动工作过程中的跳齿问题899
　　参考文献900
　　第8章 减（增）速器设计903
　　81 概述903
　　811 适用范围903
　　812 基础标准、特殊术语与定义904
　　813 发展趋势905
　　82 各类减（增）速器的设计程序、主参数905
　　821 一般单机设计程序905
　　822 标准系列减（增）速器设计程序906
　　823 设计原始条件、数据907
　　824 选型--传动类型、装配形式、安装形式907
　　825 减（增）速器的主参数915
　　83 渐开线圆柱齿轮减（增）速器设计924
　　831 选定性能水平--齿轮按性能分类924
　　832 齿轮参数初算925
　　833 齿轮结构设计937
　　834 初定轴直径、轴与齿轮的配合940
　　835 初选轴承型号、轴承配置与轴承偏心套943
　　836 机体、机盖与整机结构设计945
　　837 主要零部件强度校核949
　　84 减（增）速器附件960
　　85 机械功率计算966
　　851 机械功率的应用与计算依据966
　　852 计算公式967
　　853 机械功率的选用967
　　86 热功率的测定与计算972
　　861 热功率的试验测定972
　　862 热功率计算973
　　863 损耗功率（功率损失）PV计算974
　　864 热散发功率PQ计算977
　　865 热功率的修正978
　　87 润滑、冷却、加热与密封980
　　871 润滑和冷却的方式980
　　872 加热器及其安装985
　　873 密封986
　　874 润滑油油品与选用988
　　88 出厂检验与试验988
　　881 整机出厂检验988
　　882 试验989
　　89 储运、安装、试运转、维护989
　　891 储藏、运输989
　　892 安装990
　　893 试运转990
　　894 使用维护990
　　810 通用标准、系列减速器及其选用991
　　8101 圆柱齿轮减速器（摘自JB/T 8853-2001) 991
　　8102 模块式圆锥、圆柱齿轮减速器（摘自JB/ZQ 6101-2002) 1009
　　8103 NGW型行星齿轮减速器（JB/T 6502-1993) 1030
　　8104 圆弧圆柱蜗杆减速器（JB/T 7935-1999) 1048
　　参考文献1058
　　第9章 齿轮传动装置的润滑设计1059
　　91 概述1059
　　911 齿轮润滑的特点及润滑剂的作用1060
　　912 齿轮的润滑状态1061
　　913 润滑对齿轮传动的影响及其策略1062
　　92 齿轮润滑油（脂）和添加剂1063
　　921 工业齿轮油的分类1063
　　922 车辆齿轮油的分类1068
　　923 工业齿轮油的规格标准1070
　　924 车辆齿轮油的规格标准1070
　　925 润滑油添加剂1081
　　93 齿轮传动装置的润滑油选用方法1087
　　931 选用齿轮润滑油应考虑的因素1087
　　932 工业齿轮润滑油的使用要求1088
　　933 工业闭式齿轮的润滑油选用方法（包括高速齿轮的润滑）1089
　　934 蜗轮蜗杆传动的润滑油选用方法1092
　　935 工业开式齿轮传动的润滑油（脂）选用方法1093
　　936 车辆齿轮润滑油的选用方法1095
　　937 齿轮润滑油的质量监控和换油指标1096
　　94 齿轮传动装置的润滑方式1100
　　941 油浴润滑1100
　　942 循环喷油润滑1101
　　943 油雾润滑1102
　　944 离心润滑1102
　　945 润滑脂润滑1102
　　946 固体润滑1103
　　附录1103
　　参考文献1108
　　第10章 齿轮内在品质设计1109
　　101 齿轮内在品质设计总则1109
　　1011 齿轮受力状态及损坏特性1109
　　1012 齿轮疲劳强度与材料热处理质量等级1112
　　1013 硬齿面齿轮的应用1119
　　102 齿轮材料的选择1119
　　1021 齿轮用钢材1119
　　1022 齿轮用铸铁1140
　　1023 齿轮用有色金属1146
　　103 齿轮热处理工艺选择1151
　　1031 热处理冶金因素和工艺因素1151
　　1032 齿轮的热处理工艺选择1157
　　104 齿轮热处理缺陷及质量控制1178
　　1041 齿轮热处理质量检验1178
　　1042 齿轮的热处理质量控制1179
　　参考文献1182
　　第11章 齿轮传动工程图样中的技术要求和技术条件1183
　　111 概述1183
　　112 技术要求的内容和示例1184
　　1121 齿轮零件工作图上的技术要求1184
　　1122 齿轮传动装置装配图上的技术要求1184
　　1123 齿轮技术要求示例1184
　　113 锻件的技术条件1185
　　1131 锻件的技术条件和一般要求1185
　　1132 锻件材料的化学成分1186
　　1133 锻件的力学性能1187
　　1134 验收、复验和重新热处理1188
　　1135 有关齿轮毛坯制造的技术条件标准1188
　　114 锻钢件无损探伤技术条件1189
　　1141 锻钢件无损探伤技术条件和一般要求1189
　　1142 超声波探伤及其质量等级1189
　　1143 磁粉探伤及其质量等级1191
　　1144 渗透探伤及其质量等级1192
　　1145 质量验收等级的选择1193
　　1146 有关无损探伤的技术条件标准1194
　　115 热处理技术要求在零件工作图上的表示方法1194
　　1151 表示方法的一般规定1194
　　1152 正火、退火及淬火回火（含调质）零件的标注1195
　　1153 表面淬火零件的标注1196
　　1154 渗碳和碳氮共渗零件的标注1199
　　1155 渗氮零件的标注1200
　　116 刚性转子的平衡与许用不平衡1202
　　1161 转子的不平衡与平衡1202
　　1162 不平衡及其校正1203
　　1163 转子质量与许用不平衡量1204
　　1164 平衡品质等级与工作转速和许用不平衡度的关系1205
　　1165 平衡品质的确定1207
　　1166 转子许用不平衡量向校正平面的分配1208
　　1167 剩余不平衡量的确定1210
　　1168 计算实例1210
　　1169 转子平衡品质等级在图样上的标注方法1211
　　11610 透平齿轮传动的平衡1212
　　117 齿轮装置的噪声验收规范1212
　　1171 概述1212
　　1172 声功率级的确定1213
　　1173 辐射声压级的确定1222
　　1174 声学环境1224
　　1175 透平齿轮传动装置噪声声压级规范1225
　　1176 德国VDI 2159标准中的噪声评价1225
　　118 齿轮装置的振动验收规范1226
　　1181 机械振动中的位移、速度和加速度1226
　　1182 振动测量方式和测量单位1227
　　1183 齿轮装置试验条件1227
　　1184 验收值（等级）1227
　　1185 振动的主观评价1229
　　1186 透平齿轮传动装置的振动规范1229
　　119 齿轮传动装置的清洁度1230
　　参考文献1231
　　第12章 齿轮传动装置的艺术造型设计1232
　　121 齿轮传动装置箱体设计基本要求1232
　　122 齿轮传动装置艺术造型设计的特殊性1233
　　123 齿轮传动装置造型设计的主要美学因素1234
　　1231 齿轮传动装置形式美特征1234
　　1232 构成形式美的因素（形态、色彩、材质、结构）1234
　　124 齿轮传动装置造型设计的评价标准1237
　　1241 列项记分评价法1238
　　1242 模糊评价法1239
　　125 齿轮传动装置造型设计的一般程序1240
　　126 齿轮传动装置造型设计实例1241
　　参考文献1241

　　本手册立足于齿轮及其传动装置设计的全局，将通用机械和重型机械齿轮（一般工业齿轮）的设计作为重点，内容包括：渐开线圆柱齿轮、圆弧齿圆柱齿轮、锥齿轮、蜗杆、动轴轮系齿轮传动的设计。此外，齿轮的润滑和内在品质设计，齿轮工程图样中的技术要求和齿轮传动装置的艺术造型设计等都分别单独成章，详细阐述。手册各章主要编者均有数十年齿轮设计和研究的实践经验，各章技术内容实用可靠，资料完整、正确，标准新（至2003年），编排合理，查阅方便。
　　本手册为机械常规设计工具书，适用于机械设计人员查阅和参考，也可供高等院校机械专业学生进行毕业设计、课程设计查阅和参考。