针对对数螺旋锥齿轮在传动时存在振动噪声的问题,分析确定啮入冲击力是引起噪声的主要原因,并定量计算了啮入冲击力,确定了影响冲击力的主要因素。首先,分析了齿轮的齿面方程,采用逼近法确定了啮入点位置;进而基于位置参数,利用ABAQUS与啮合理论确定了啮合刚度与冲击速度的方程;然后,根据啮合冲击理论,并结合啮合刚度和冲击速度,进一步推导了啮入冲击力的表达式;最后,利用该表达式,对一对典型对数螺旋锥齿轮进行了计算分析。分析表明齿轮转速、宽度对啮入冲击力影响较大,且近似成线性关系;齿轮传动比为1时,啮入冲击力最大。并通过ABAQUS仿真验证了解析计算的正确性。

对少齿差直线共轭齿廓进行了研究。根据齿轮啮合原理及齿廓法线法,推导了直线共轭齿廓的参数方程,并详述了啮合线和重合度的求解方式及齿侧间隙的处理方法;讨论了齿廓干涉的验证原理,提出基于面积量的齿廓旋轮线干涉验证方法。设计制造了以少齿差直线共轭齿廓为主要传动结构的减速器样机,并进行了效率对比试验和温升试验。研究结果可为少齿差齿线共轭齿廓在传动领域的研究提供借鉴和参考。

针对机器人RV减速器摆线轮,在等距修形方法的基础上,将修形量以线性和多项式方式变化,推导了修形后的摆线齿廓方程。基于压力角变化规律,通过控制齿根和齿顶的最大压力角和最大修形量,可以控制齿廓曲线修形区间不同位置的修形量。所提出的基于压力角的修形方法与传统修形方法最大的不同是在摆线轮工作段,摆线轮齿廓为标准齿廓,非工作段与工作段是光滑连接的。在VB中编写了摆线齿廓的修形程序,对不同修形量和压力角时的修形区间和啮合力进行比较,结果表明,不同压力角所对应的工作区间是不同的,而基于压力角的分段修形方法下的啮合力分布更加均匀。

随着齿轮泵向高压大流量低噪声方向发展,提出了一种低困油、少脉动的非圆齿轮泵,并建立相应的节曲线模型。通过2个三阶椭圆齿轮作为工作齿轮的情形(称为3-3组合)、3个三阶椭圆齿轮作为工作齿轮的情形(称为3-3-3组合)在流量和流量脉动率方面的对比,确定3-3-3组合作为非圆齿轮泵的主要结构。非圆齿轮轮齿都有特定的啮合位置,利用坐标变换法分析了非圆齿轮的齿廓方程,为CAD建模和仿真分析提供了理论依据。用图形形式直观地反映出不同阶数非圆齿轮的凸性判别,得到三阶非圆齿轮能用滚齿法加工的条件,为非圆齿轮的加工工艺路线明确了方向。

为更加真实有效地分析正交面齿轮弯曲强度,本文推导了正交面齿轮齿面方程及齿根过渡曲面方程,构建了正交面齿轮的全部齿廓,并利用Pro/E软件分别生成了两种全齿廓正交面齿轮三维实体模型。基于内切抛物线理论分析论证了正交面齿轮的最大弯曲应力位置是在沿齿高方向齿面的上半部分而非齿根处。利用ANSYS软件分别对齿顶圆角和齿顶尖角插齿刀所切制的两种面齿轮三齿模型进行了弯曲强度分析。研究结果表明,齿顶圆角插齿刀所切制的齿根过渡曲面提高了正交面齿轮的弯曲强度。

基于啮合原理推导了渐开线圆柱齿轮的齿廓方程。在此基础上,基于MATLAB平台编制程序,实现了包含轮齿、轮缘、轮辐、轮毂等部分的齿轮全齿有限元模型的参数化建模。在ANSYS环境下,导入MATLAB生成的有限元模型进行了齿轮接触有限元分析。最后编程实现MATLAB和ANSYS程序之间的相互调用,形成了一个渐开线圆柱齿轮进行有限元分析的软件平台,只需输入齿轮基本参数,就可完成整个分析过程,这样有效地提高了齿轮副啮合特性分析的效率。

基于啮合原理，根据齿条刀具方程推导了渐开线圆柱齿轮的齿廓方程。在此基础上，基于MATLAB平台编制程序，实现了齿轮全齿有限元模型的参数化建模。在ANSYS环境下，导入MATLAB生成的有限元模型进行了齿轮齿根弯曲应力求解。最后分析了齿条刀具在不同刀尖圆角半径和不同刀尖过渡区形状下所加工齿轮的齿根弯曲应力，揭示了刀具刀尖过渡区域形状与齿轮齿根弯曲应力之间的关系。

由内啮合圆弧-摆线齿轮泵的工作原理及内外转子的运动关系推导出内转子摆线齿廓的曲线方程,解决了内转子加工以及损坏后难于测绘的难题。实际应用表明效果良好,大大降低了测绘和加工难度,并且该齿廓方程有较广泛的适用性,对于新设计圆弧-摆线齿廓转子泵也有一定的应用价值。

以直线共轭内啮合齿轮泵为研究对象，定义了直线共轭内啮合齿轮泵的啮合角函数，利用啮合角函数推导出了直线共轭齿廓方程，最后通过实例验证了方程的正确性。该方法无需旋转坐标系之间的坐标变换，简化了直线共轭内啮合齿轮泵齿廓方程的求解过程，为设计高性能的齿轮泵齿廓提供了更为简单和方便的途径。

介绍转子型线为外圆弧及其共轭包络线的楔块式内啮合齿轮泵.在该新型齿轮泵中,大齿轮的齿型是凸圆弧,小齿轮的齿型是大齿轮轮齿凸圆弧的共轭齿廓.用简便的方法推导出该齿轮泵转子的廓线方程,分析了该齿轮泵的性能.该齿轮泵两齿轮齿廓间的接触是两曲线间的接触,而不是曲线与尖点的接触.该齿轮泵的最大压力角比双圆弧齿轮泵的小得多,传动比是恒定的,在运转中无任何冲击.