齿轮几何学与应用理论 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:上海科技

作者:F.L.李特文

出品人:

页数:708

译者:

出版时间:2008-6

价格:98.00元

装帧:

isbn号码:9787532394203

丛书系列:

图书标签:

齿轮鼻祖
机械
渐开线啮合原理
齿轮
齿轮几何
机械设计
机械工程
传动
工程数学
理论力学
齿轮加工
齿轮传动
参数化设计

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具体描述

《齿轮几何学与应用理论》共25章。叙述各种形式齿轮的几何学及啮合原理，并阐明用计算机模拟和坐标系变换来使轮齿产生的理论。这样，可以达到齿轮加工的高精度和超高精度。此外，还扼要介绍齿轮传动在钟表、仪表、汽车和直升机等上的应用。

《齿轮几何学与应用理论》适宜于大学机械原理及机构学的教师和研究生阅读，也适宜于齿轮设计师和工程师进修学习。

齿轮传动设计与制造：从基础理论到先进实践一、绪论：机械传动的心脏齿轮作为机械传动中最核心、最可靠的动力传递部件，其重要性不言而喻。从精密仪器到重型机械，从汽车工业到航空航天，齿轮系统无处不在，承担着能量的有效传递、速度和扭矩的转换、运动方向的改变等关键功能。然而，齿轮的设计与制造绝非简单的几何形状叠加，它是一个涉及材料科学、摩擦学、振动学、润滑工程和精密加工等多学科交叉的复杂系统工程。本书旨在系统阐述现代齿轮传动系统的设计、分析、制造与优化策略。我们力求超越传统的几何描述，深入探讨齿轮啮合过程中的实际受力情况、动态特性以及在不同工况下的可靠性评估。全书结构严谨，理论阐述深入浅出，并结合大量工程实例，为工程师和研究人员提供一套全面的齿轮技术知识体系。二、齿轮几何基础与误差分析本章首先从渐开线理论的几何基础出发，详细剖析标准齿轮和非标准齿轮的轮廓生成原理。我们将精确推导齿形系数、压力角、齿距和模数等关键参数之间的内在联系。特别关注变位齿轮的引入，解释其在改善根部强度、消除干涉和优化啮合性能方面的重要作用，并提供详细的变位系数计算方法。随后，我们转向实际制造中的误差分析。齿轮的精度直接决定其运行平稳性和寿命。本部分将系统介绍齿轮几何误差的分类（如齿距误差、齿形误差、基准偏差等）及其对传动性能的影响。采用概率统计方法，建立误差与啮合间隙、噪音和振动之间的量化关系模型，为高精度齿轮的检测和控制提供理论依据。三、齿轮强度计算与失效模式齿轮的可靠性是其工程应用的首要前提。本章聚焦于齿轮强度分析，涵盖静力学分析和疲劳寿命评估。 3.1 接触疲劳（Pitting）分析：详细阐述赫兹接触应力理论，并结合ISO 6336和AGMA 2101等国际标准，介绍齿面接触应力（Hertzian Stress）的计算流程。我们深入讨论了齿轮材料的表面硬化深度、残余应力对接触疲劳寿命的决定性影响，并引入先进的接触疲劳扩展模型，预测点蚀的起始与扩展过程。 3.2 弯曲疲劳（Bending Fatigue）分析：针对齿根的弯曲应力，本书采用Lewis公式的现代修正版本，综合考虑载荷区域、应力集中系数（Kt）和齿根弯曲疲劳强度系数（SF）。重点分析齿轮的动态载荷系数（Kv），如何准确地将冲击、振动因素纳入疲劳评估，确保齿根在瞬时超载或长期疲劳载荷下的安全。 3.3 失效模式与材料选择：系统总结齿轮的常见失效模式，包括磨损、胶合（Scuffing）、腐蚀和断齿。基于这些失效模式，指导读者进行齿轮材料的科学选型，讨论高强度钢、渗碳钢、氮化钢以及先进的粉末冶金材料在不同应用场景下的适用性与优化处理工艺（如渗碳、离子氮化等）。四、齿轮箱的动力学与润滑齿轮系统的工作性能不仅取决于单个齿轮的强度，更依赖于整个传动系统的动态行为。 4.1 齿轮啮合动力学：本节构建了考虑齿侧间隙、齿轮轴刚度、联轴器柔性等因素的多自由度动力学模型。通过特征值分析和时域模拟，揭示齿轮在不同转速下可能出现的共振现象，并提出通过调整齿形参数（如变位、修形）或改变轴承/箱体刚度来抑制啮合振动的有效措施。 4.2 齿面润滑与热管理：润滑是保证齿轮寿命的关键。我们详细阐述了润滑剂（齿轮油）的流变学特性及其在齿根与齿顶区域的压力分布。应用Dowson-Higginson模型，分析在高速、重载工况下形成的弹性流体润滑膜（EHL）的厚度和承载能力。此外，还探讨了齿轮箱的热平衡问题，热量产生、传递路径的分析，以及油液冷却系统的设计原则。五、现代齿轮制造与精度控制先进的制造工艺是实现复杂齿形和高精度要求的基石。 5.1 传统精密加工技术：全面介绍滚齿、插齿和剃齿等成形加工方法。重点讲解剃齿（Skiving）和珩磨（Lapping）作为精加工手段，如何有效减小前道工序引入的残余应力和表面粗糙度，实现高精度齿面。 5.2 数控与五轴联动加工：深入探讨数控磨削在制造高精度硬齿面齿轮中的核心地位，包括砂轮的修整技术和磨削热的控制。对于复杂螺旋齿轮和锥齿轮，详细介绍五轴联动（5-Axis Simultaneous Machining）的刀具路径规划与G代码生成原理，实现复杂曲面的高效、高精度加工。 5.3 表面完整性与修形技术：强调热处理后的表面完整性对疲劳性能的影响。最后，本章将先进的齿形修形技术（如齿顶/齿根修缘、导程修形）与制造过程紧密结合，说明如何通过精确的制造补偿，抵消装配误差和受力变形，确保齿轮在工作状态下的最佳啮合性能。六、专用齿轮传动系统应用本书最后将理论应用于实际工程场景。详细分析行星齿轮传动的运动学和静力学平衡，以及蜗轮蜗杆传动的自锁特性与传动效率损失机制。针对汽车主减速器和风力发电机增速箱等典型高载荷、长寿命应用，提供系统级的选型、设计校验和故障诊断流程。本书内容涵盖了从齿轮的微观结构到宏观系统的完整知识链，旨在培养读者解决实际工程难题的综合能力。

作者简介

目录信息

前言原序中文版序言译者的话第一章坐标变换 1．1 齐次坐标 1．2 坐标变换的矩阵表示 1．3 绕轴线的转动 1．4 转动和移动的4×4矩阵 1．5 坐标变换实例 1．6 用于导出曲线 1．7 用于导出曲面第二章相对速度第三章瞬心线、瞬轴面和工作节面第四章平面曲线第五章曲面第六章共轭曲面和共轭曲线第七章曲面和曲线的曲率第八章配对曲面：曲率关系式和接触椭圆第九章啮合和接触的计算机模拟第十章渐开线直齿外齿轮第十一章渐开线内齿轮第十二章非圆形齿轮第十三章摆线齿轮传动第十四章平行轴渐开线螺旋齿齿轮第十五章相错轴渐开线螺旋齿齿轮第十六章双圆弧螺旋齿齿轮第十七章端面齿轮传动第十八章圆柱蜗杆蜗轮传动第十九章双包围蜗杆蜗轮传动第二十章准双曲面齿轮第二十一章螺旋面的加工第二十二章飞刀的设计第二十三章利用计算机数控机床加工齿面第二十四章滚针(滚珠)测量法第二十五章齿轮实际齿面的坐标测量和偏差的最小化参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

与其他同类书籍相比，这本书最大的亮点在于其跨学科的整合能力，简直是思维的拓扑结构大师。它不仅仅局限在单一的理论框架内打转，而是巧妙地将机械设计的基础原理，与现代材料科学的前沿进展进行了深度融合。阅读过程中，你会发现作者频繁地引用了非本领域的最新研究成果，比如在讨论材料疲劳极限时，会自然地过渡到高分子化学对于晶格结构的影响，这种融会贯通的处理方式，极大地拓宽了我的视野。它不只是教你“如何做”，更引导你思考“为什么是这样”，并启发你思考“未来可能怎样”。这种宏观的视野和微观的精确度完美结合，让人在合上书本时，感觉对整个领域都有了一个全新的、更立体的认知框架。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和装帧设计简直是一场视觉盛宴，那种厚重却又不失细腻的质感，让人爱不释手。扉页的设计尤其考究，字体选择和留白处理都透露出一种古典而严谨的气息，仿佛在翻阅一本流传已久的手稿。装帧的工艺非常精湛，书脊的缝合处处理得一丝不苟，即便是经常翻阅，也感觉不到松动的迹象。纸张的选择也非常出色，不是那种廉价的光滑纸，而是带有轻微纹理的哑光纸，这让文字的观感更加柔和舒适，长时间阅读眼睛也不会感到疲劳。封面设计更是独具匠心，采用了极简主义的风格，却在细节处彰显了深厚的底蕴，那种低调的奢华感让人印象深刻。整体而言，这本书的物理形态完全提升了阅读体验，光是把它放在书架上，就已经是一种享受了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的索引和术语表部分，体现了作者对读者学习路径的极大尊重和体贴。通常技术书籍的索引部分都做得比较敷衍，但这本书的索引做得极其详尽和科学，不仅收录了主要的术语，连一些相对次要但重要的定义和公式编号也清晰地标注了页码。更值得称赞的是，术语表的编排逻辑非常人性化，它没有采用简单的字母顺序，而是根据概念的关联性进行了分组排列，这使得当我需要回顾某个知识点时，能够迅速找到相关的一系列概念，形成完整的知识链条。这种细致入微的组织工作，极大地减少了查找信息的时间成本，让后续的复习和查阅工作变得高效而愉快，体现了作者对知识传播的极致追求。

评分☆☆☆☆☆

我必须得说，作者的叙事风格简直是教科书级别的典范，流畅得让人几乎忘记了自己是在阅读一本技术性很强的书籍。他似乎有一种魔力，能够将那些原本枯燥晦涩的理论概念，用一种近乎诗意的语言娓娓道来，使得整个阅读过程充满了探索的乐趣。比如，他在阐述某个复杂的结构原理时，并没有直接堆砌公式，而是先通过一个生动的历史故事或者一个日常生活的类比来引入，让读者在不知不觉中对核心概念产生了直观的认识，这种循序渐进的引导方式，比起那种上来就抛出难点的传统教材，要高明太多了。语言的运用精准到位，既保持了学术的严谨性，又充满了人情味，读起来一点也不觉得吃力，反倒像是与一位学识渊博的长者在进行深入的学术交流。

评分☆☆☆☆☆

这本书的插图和图表部分，简直是精妙绝伦的艺术品，完全超越了一般技术书籍的配图水平。每一张示意图都经过了极其细致的绘制和标注，线条的粗细、阴影的层次处理，都精准地服务于概念的表达。我特别欣赏作者在处理三维空间关系时的表现手法，那些复杂的剖面图和爆炸图，通过精心的透视和色彩区分，使得原本需要反复在脑中构建的空间结构，能够瞬间清晰地呈现在眼前。而且，插图的排版也考虑到了读者的阅读习惯，它们总是恰到好处地出现在需要解释的段落旁边，不会造成阅读的跳跃感。有些图甚至可以单独装裱起来作为工程美学的展示，看得出绘制者在创作这些图示时，投入了巨大的心血和专业的功底。

评分☆☆☆☆☆