具体描述
本书集著者多年从事齿轮加工和测量方面的科研成果和教学
体会于一体,集中反映了齿轮加工精度方面的新原理和新技术。
在广泛意义下,对交错轴斜齿轮啮合原理进行了深入的探
讨;在传动误差框架下,对齿轮整体误差测量技术进行了深层次
的理论研究;在误差变异条件下,运用齿轮啮合理论,研究齿轮
误差产生机理,给出各项误差的合成、分离、转化及补偿规律;
综合本学科及相关学科先进技术,针对生产实际提出了实用性较
强的齿轮测量技术、误差诊断方法及消减措施等。
本书可作为高等院校机械制造及其自动化学科的研究生和本
科生的教学参考书,也可供从事齿轮加工和测量的工程技术人员
参考。
作者简介
作者简介
商向东 男,1956年生于沈阳,
工学博士、教授,现任沈阳市科
学技术协会主席。
多年来,主要从事齿轮啮
合理论、齿轮加工与测量等方
面的科研和教学工作。先后主
持承担或完成了国家自然科学
基金项目、国家攻关项目等13
项科研课题。获省级以上科技
成果8项,其中,省科技进步
等奖1项(第一完成人)、三等
奖2项(第一完成人),原机械
工业部科技进步二等奖1项,省
教学成果二等奖1项,省教委科
技进步二等奖1项。获国家专利
1项。主编、参编著作各1部。在
机械工程学报等期刊上发表学
术论文30余篇。先后被评为中
国机械工业科技专家和沈阳市
优秀科技工作者。
目录信息
序
前言
常用符号
第1章 绪论
1.1齿轮技术概述
1.1.1齿轮技术的发展与展望
1.1.2我国齿轮技术的现状分析
1.2渐开线圆柱齿轮精度制
1.2.1齿轮精度与发展
1.2.2现行圆柱齿轮精度制对比分析
1.3切齿方法与精度
第2章 交错轴斜齿轮啮合原理
2.1渐开线廓面及其性质
2.1.1渐开线方程及性质
2.1.2渐开线柱面
2.1.3渐开线螺旋面
2.2交错轴斜齿轮啮合的基本原理
2.2.1媒介齿条
2.2.2交错轴斜齿轮啮合的基本方程
2.2.3交错轴斜齿轮啮合的基本性质
2.3交错轴斜齿轮啮合特性
2.3.1啮合线
2.3.2接触迹
2.3.3交错轴斜齿轮啮合的诱导曲率
2.4齿轮啮合过程的误差与变异
2.4.1啮合过程的误差
2.4.2啮合过程的变异
2.4.3点啮合副误差与变异关系方程
2.4.4交错轴斜齿轮啮合的误差与变异
第3章 传动误差框架下的整体误差及测量
3.1概述
3.1.1齿轮整体误差概述
3.1.2特征线误差与法向误差
3.1.3齿轮传动误差及读数系统
3.2传动误差框架下的整体误差测量
3.2.1齿轮整体误差测量过程的数学模型
3.2.2测量过程的数字仿真
3.2.3啮合传动的平差效应
3.2.4间齿测量的过渡过程
第4章 齿轮加工误差机理
4.1齿轮加工误差的成因与分类
4.2齿轮偏心误差
4.2.1几何偏心
4.2.2运动偏心
4.2.3偏心误差的合成 分离 转化与补偿
4.3机床传动链误差及其对齿轮加工精度的影响
4.3.1传动链误差的传递规律
4.3.2传动链误差的综合影响
4.4主轴回转误差及其对齿轮加工精度的影响
4.4.1主轴回转误差运动的分类与数学描述
4.4.2主轴回转误差运动对啮合关系的影响
4.4.3刀具主轴回转误差运动对齿轮加工精度的影响
4.4.4主轴回转误差运动的测试与评定
4.4.5主轴回转误差运动的测试实验
4.5刀具误差及其对齿轮加工精度的影响
4.5.1刀具齿形角误差的影响
4.5.2刀具齿距误差 螺旋线误差 导程角误差 转角误差的影响
第5章 齿轮测量的几种新技术
5.1小齿形角蜗杆测量齿轮整体误差技术
5.1.1小齿形角蜗杆测量齿轮整体误差的原理
5.1.2小齿形角蜗杆的设计与制造
5.1.3小齿形角蜗杆与齿轮的啮合特性
5.2大型齿轮在机测量技术
5.2.1大型齿轮测量的关键问题分析
5.2.2大型齿轮齿形误差的在机测量
5.2.3大型齿轮齿向误差的在机测量
5.2.4大型齿轮齿距偏差的在机测量
5.3微机在双啮测量中的应用
5.3.1测量系统的组成及工作原理
5.3.2测量系统设计
5.3.3应用实例
第6章 齿轮加工误差的诊断与补偿
6.1齿轮加工误差的诊断技术
6.1.1诊断原理
6.1.2诊断实例
6.2齿轮加工误差的补偿技术
6.2.1补偿原理
6.2.2补偿实例
附录 微分几何学基础
1.回转运动群
2.圆矢量函数
3.曲面的标架及微分运算
4.曲面的基本形式
5.曲面的曲率特征
6.诱导曲率
7.曲率干涉
参考文献
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
坦白讲,最初我以为这会是一本枯燥乏味的技术手册,但我错了。这本书的行文风格带着一种沉稳而坚定的专业自信,读起来有一种被引导着探索未知领域的兴奋感。它成功地将“加工精度”这个宏大的主题,拆解成了无数个可以被量化、被控制的微观事件。我特别喜欢作者在论述“人机协作”在齿轮加工中的作用时所持的态度。在AI和自动化越来越普及的今天,我们很容易陷入“机器万能”的误区。然而,本书花了专门一章来讨论操作员的经验判断在处理突发异常,如刀具磨损的非线性加速、或工件夹持松动的早期预警方面所扮演的不可替代的角色。书中通过几个真实的案例,展示了顶尖操作员如何通过听觉、触觉(通过机床的振动反馈)来即时调整进给率,这种对“工匠精神”的现代诠释,让我深受触动。它告诉我们,高精度加工是科学与艺术的结合体。这本书不仅教会了我如何让机器更精确,更重要的是,它教会了我如何更好地理解和驾驭机器,这对于提升整个团队的专业素养,有着极其深远的影响。
这本《齿轮加工精度》的书,简直是为我们车间里那些整天跟精密磨床打交道的老师傅们量身定制的宝典!我刚拿到手,还没翻开,光看封面那深邃的蓝色和上面那些复杂交错的齿轮线条,就感觉一股严谨的工业气息扑面而来。这本书的排版布局非常专业,图表清晰,每一个公式推导都详略得当,不像有些教科书那样,把复杂的理论堆砌在一起,让人望而却步。我特别欣赏它在探讨误差补偿机制那里花费的篇幅,作者显然是下了大功夫去研究实际生产中的痛点。比如,书中详细分析了不同材料在热处理后对最终齿形精度的影响,这在以前的资料里是很少见到的深度。特别是关于滚齿刀具的修形补偿策略,书里给出了好几种不同思路的算法对比,对于我们优化刀具寿命和提高批量生产的稳定性,简直是醍醐灌顶。我记得上次我们为一款高精度伺服电机定制齿轮时,就是因为在某一特定负载区间出现了周期性振动,怎么调机床参数都没用。现在回头看书里的那一章关于**动态误差源分析**,我感觉当时的症结可能就出在刀具前角和后角的微小变化上,这本书提供了一种系统性的排查框架,比我们过去那种靠经验“摸索”的方式效率高太多了。总而言之,这是一本能直接应用于生产线,并且能有效提升工艺水平的实战手册,对于想在齿轮制造领域深耕的人来说,绝对值得入手收藏。
阅读这本书的过程,更像是一次与行业内顶尖专家进行深度对话的体验。我个人对测量学和误差溯源特别感兴趣,而这本书在“三坐标测量机(CMM)在齿轮检测中的应用与局限”这一章节里,给出的见解非常犀利。作者明确指出了传统探针式测量在柔性材料和复杂曲面上的固有缺陷,并重点介绍了激光扫描和光学非接触式测量技术在齿轮精度评定中的最新进展。最让我耳目一新的是,书中引入了“基于模型”的误差补偿概念,即不是简单地修正测量点的数据,而是利用齿轮的数学模型,对测量过程中不可避免的漂移和环境干扰进行实时的、智能的滤波和重构。这在很大程度上解决了我们车间里经常遇到的“同一个齿轮,不同检测员测出来的数据总有微小差异”的世纪难题。而且,书中对环境因素(如温度波动、气流扰动)对精密测量系统影响的量化分析,详细到令人咂舌的地步,甚至给出了不同环境控制等级下的预期精度范围。这种对细节的极致追求,让我意识到,要真正达到最高的加工精度,就必须把“看不见”的因素也纳入控制范围,这本书无疑提供了实现这个目标的路线图。
说实话,我对技术书籍通常抱着一种“能用就行”的态度,因为很多书写得过于学术化,读起来像在啃石头。但《齿轮加工精度》这本书,在理论的深度和可读性之间找到了一个绝妙的平衡点。它最吸引我的地方在于,它没有仅仅停留在“应该如何做”的层面,而是深入探讨了“为什么会变成这样”。比如,在描述磨削过程中的表面完整性时,作者引入了微观形貌学和残余应力的耦合分析,这让我这个常年与表面质量打交道的工程师有了全新的认识。过去我们总以为只要控制好磨削参数,粗糙度指标达标就行了,但这本书揭示了,即使粗糙度数值合格,隐藏在亚微米级别的微裂纹和应力集中点,才是决定齿轮长期可靠性的关键。书中配的那些原子力显微镜(AFM)扫描图谱简直是教科书级别的展示,清晰地揭示了不同磨削轨迹对材料表层微观结构的影响。我尤其喜欢作者在讨论齿轮精度等级时,没有固守国标或ISO的既定标准,而是结合了实际应用场景(如航空航天和汽车传动)对这些标准的“批判性继承”,提出了更贴近市场需求的精度定义和评估方法。这种超越标准的视野,让这本书的价值远超一般的工艺指导手册,它更像是一部关于材料与制造界面科学的深度论文集,只不过是以一种非常清晰的结构呈现了出来。
这本书的结构设计得非常巧妙,它不是线性的知识灌输,而是采用了“理论基础—工艺实现—质量控制—前沿展望”的环形递进模式。对于我这种偏向于工艺流程优化的人来说,最实用的部分无疑是关于数控(NC)编程与补偿的章节。书中没有简单罗列G代码和M代码,而是深入剖析了现代五轴联动加工中心在实现复杂非圆齿轮或变位系数齿轮时的刀位点插补算法的优化思路。特别是关于“螺旋线轨迹规划”的部分,作者对比了基于弧长参数化和基于时间参数化的两种插补方式在计算精度和实时性上的权衡,并提供了优化后的伪代码示例。这对我改进我们现有的后处理软件模块非常有启发性。此外,书中对切削参数的动态调整策略也讨论得非常到位,比如在接近滚刀加工的终点时,如何通过微小的进给速度降低来避免“掉刀”现象导致的端面微小凸起,这些都是书本上轻易学不到的经验财富。总的来说,这本书成功地将复杂的数学模型转化为可操作的工程指令,使得高精度的齿轮加工不再是少数“大师级”师傅的专利,而是可以通过系统学习和应用得以复制和推广的技术。