1.3 本书研究的主要内容

本书对章动面齿轮传动的理论及最新研究成果做了较全面的阐述，主要介绍了章动面齿轮传动的啮合原理、构型设计、啮合特性及承载能力分析、章动面齿轮轮齿刚度的分析、章动面齿轮减速器的设计与仿真分析以及加工技术的研究。本书的研究以国家自然科学基金项目“章动活齿传动的设计与制造技术研究”（50905021）、辽宁省博士启动基金项目“新型大功率章动面齿轮传动的设计与制造”和大连市高层次人才项目“盾构机用新型章动面齿轮传动的关键技术研究”为依托，受到了辽宁省教育厅计划项目“新型空间花瓣齿章动传动的设计与制造技术研究”的资助，并在此项目研究的基础上进行了深化和扩充。

本书的主要内容如下：

1）根据章动面齿轮传动的基本原理和结构，研究了机构的传动比变化规律，并在统一坐标系下推导了各啮合件的齿面方程，并以此为基础，研究了章动面齿轮接触情况，给出齿面接触区域、接触应力和齿根弯曲应力的动态计算方法。

2）建立了章动面齿轮传动中面齿轮的受力分析模型，根据赫兹弹性接触理论，结合章动面齿轮传动的啮合特性，分析了“面-面”齿轮副中面齿轮的接触强度；同时利用有限元ABAQUS软件完成了固定面齿轮和转动面齿轮分别与行星面齿轮啮合时其齿面接触应力的分析，验证了所建立受力模型的正确性，得出齿面接触应力的分布规律，并提出了相应的改善措施。

3）从材料力学出发，将章动面齿轮的轮齿简化为变截面悬臂梁；利用简化梯形截面法获得其受载状态下其轮齿剪切变形量、弯曲变形量、接触变形量及由基体变形引起的附加弹性变形量，进而计算出章动面齿轮传动中各面齿轮轮齿的刚度值；与应用ABAQUS软件分析获得的章动面齿轮各面齿轮轮齿的刚度值对比，验证了简化梯形截面法计算章动面齿轮轮齿刚度的合理性；分析了章动面齿轮传动中的内切面齿轮及外切面齿轮轮齿刚度沿齿高方向及啮合线方向的变化规律；通过所计算的各面齿轮轮齿刚度值，研究了章动面齿轮轮齿的单齿刚度、单齿啮合刚度及时变啮合刚度的变化规律。

4）根据设计任务，考虑齿面动态应力、尺寸、传动比确定样机基本参数，并完成样机设计；根据样机结构特点，建立分析模型并给出齿面啮合力、齿轮、输入轴及轴承等关键零部件受力计算公式；采用ABAQUS软件和ADAMS软件对样机进行了仿真分析，对比理论计算结果，验证结构分析合理性和相关理论的正确性。

5）分析了样机核心零件的结构特点和加工要点，对样机关键部件的加工方法进行了研究，利用五轴数控加工中心等设备完成了样机全部零件的加工制造；采用软件对减速器组装过程进行了仿真分析，并完成了物理样机的制造组装。