前言

章动传动是一类特殊的传动形式，可以通过改变齿数演化出多种具有实际应用价值的构型。通过采用特殊的面齿轮啮合副而形成的章动面齿轮传动具有鲜明的特点，是一种多齿啮合的新型空间传动系统，有结构简单、体积小、传动比大、零件数量少、承载能力强、无侧隙、重合度系数高等优点，有广阔的应用前景。

本书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，在统一坐标系下推导了四个齿面方程，并以此为基础，研究了章动面齿轮的接触情况，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。

建立了章动面齿轮传动中面齿轮的受力模型，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。

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、单齿啮合刚度及单齿时变啮合刚度的变化规律。

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，并设计了数字样机；根据样机结构，给出齿面啮合力、齿轮、输入轴及轴承等零件受力计算公式；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，验证结构合理性和相关理论的正确性。

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组装制造。

本书作者自2009年获批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）起，研究章动传动已有十余年。近年来通过分析章动面齿轮传动原理、构型设计、啮合性能分析以及设计仿真及加工技术研究，形成了较为完整的技术资料。本书对于该新型传动的设计及加工具有重要的理论指导意义，可作为高等院校机械设计及理论专业研究生和高年级本科生的选修课教材，也可作为从事传动机械学理论研究与机械设计的科技人员的参考书。

在本书的编写过程中，关天民教授、何卫东教授提供了大量宝贵意见，朱莉莉副教授在本书内容、体系、方法等许多方面都做了大量工作，研究生李林杰、邓佳、王朋、岳嘉琦等也在公式推导与录入方面做了很多工作，在这里向他们表示感谢。在本书的出版过程中，编辑也给予了作者大力支持和帮助，作者深表谢意。

限于作者的水平和时间的限制，本书必然存在不足之处，恳请读者和各方面专家批评指正。

作者