三、圆弧齿轮轮系
• 在国内，辛洪兵等人是较早开始研究圆弧 齿廓谐波齿轮传动理论的。辛洪兵、何惠 阳等提出谐波齿轮传动不变啮合矩阵，用 数值方法证明了谐波齿轮传动采用圆弧齿 廓的合理性，为进一步研究圆弧齿廓在谐 波齿轮传动中的应用奠定了理论基础。辛 洪兵计算出柔轮采用圆弧齿廓时刚轮与之 共轭的理论齿廓，通过用啮合圆弧对其进 行逼近，得到了啮合误差的变化规律。
• NGW 卢贤缵已作出实物，没有相关报道。
曾世强、杨家军等对双圆弧齿形谐波齿轮 传动进行了运动特性分析，计算了双圆弧 谐波齿轮传动的啮合弧长与侧隙，从理论 上论证了双圆弧齿形良好的工作性能。 • 天津职业技术师范学院承担的“圆弧齿 2K-V型传动的CAD 开发研究”，实现了 对圆弧齿2K-V型行星传动装置结构的参数 化CAD 设计，并研制出了样机。试制和 试验表明，这种传动装置体积小、传动比 大，具有高刚性、高承载能力、高传动效 率和高传动精度等特点。
• 贾毅 邵家辉“双向圆弧齿轮传动概述” 提出了一种新型双重凸凹啮合圆柱齿轮传 动－双向圆弧齿轮传动。在分析目前广泛 应用的双圆弧齿轮传动的不足之处后，阐 述了双向圆弧齿轮传动设计的基本思想和 这种齿轮传动的优点。 • 段德荣 常彦伟“准端面双圆弧齿轮及其 齿面方程”叙述了准端面双圆弧齿轮的形 成原理，推导出了这种齿轮的通用齿面方 程。通过端面齿廓图谱的分析，经与目前 广为采用的法面圆弧齿轮以及理想的端面 圆齿轮的对比，指出了准确面圆弧齿轮在 克服
弧齿轮进行了大量研究。完成了“高速双 圆弧齿轮降低噪声的研究”、“提高双圆 弧齿轮在高速重载齿轮传动中承载能力的 研究”等课题。1990年代后期，郑州机械 研究所、太原理工大学和中信重机完成了 “渗碳硬化双圆弧齿轮超硬加工技术研究” 课题。郑州机械研究所完成了“新型高参 数双圆弧齿轮箱关键技术研究”课题。国 内学者就双圆弧齿轮的啮合原理、齿形优 化、双圆弧齿轮传动优化、动态特性及磨 齿原理等方面进行了研究，都得出很多可 喜成果。
约束条件，影响因素的随机性和模糊性， 建立了双圆弧齿轮齿形参数优化的数学模 型，并结合实际算例进行了分析。 • 吴洁 蔡春源“基于跑合性能的双圆弧齿 轮齿形参数优化设计” 通过对双圆弧齿 轮达不到理想跑合状态的分析，运用了摩 擦磨损学原理，建立了双圆弧齿轮的跑合 数学模型，对其进行了接触有限元优化计 算，使其在保证具有等弯曲强度的条件下， 获得了优化双圆弧齿轮的齿形参数，最后 通过双圆弧齿轮跑合性能的对比试验，证 明优化的齿形参数具有良好的跑合性能。
法面圆弧齿轮传动接触区位置对误差敏感 性方面所具有的独特优点。 • 刘世军 陈渊 “ZY-l型硬齿面双圆弧齿轮齿 形设计” 给出了中外现有硬齿面双圆弧齿 轮齿形，分析总结了前人在硬齿面双圆弧 齿轮齿形设计方面的工作；在此基础上， 设计出针对齿面硬度大于58HRC，适用于 低速重载齿轮传动的刮齿、磨齿双圆弧齿 轮新齿形。 • 潘华平 钱瑞明“新型圆弧纯滚动啮合齿轮 传动的设计” 针对现有普遍应用的共辊曲 线齿轮传动由于存在相对滑动而导致的一 系列
二、新齿制和新齿形
• 常彦伟 段德荣“通用双圆弧齿轮齿形计 算分析系统”基于圆弧齿轮的形成原理 和啮合原理，建立了适用于各类双圆弧 齿轮的齿形和其滚刀齿形的计算分析系 统，该系统为改善圆弧齿轮对中心距误 差的敏感性而确立圆弧齿轮的合理齿形 提供了一种方法。 • 张静 王铁“双圆弧齿轮齿形参数的模糊 优化” 利用三维有限元方法和模糊优化 设计方法，综合考虑优化模型中设计参 数及
郑州机械研究所 研究员 刘世军
一、圆弧齿轮啮合原理 二、新齿制和新齿形 三、圆弧齿轮轮系 四、弯曲和接触应力分析CAE 五、圆弧齿轮现代设计方法CAD 六、圆弧齿轮先进加工技术 七、圆弧齿轮精度及测量技术
前言 1922年Vickers-Bostock-Bramley提出VBB 齿轮，1926年Eruest Wildhaber提出法面圆 弧齿轮。之后，前苏联、英国、美国、 日本、印度和我国都先后进行了圆弧齿 轮的研究试验工作。1960年在德国Essen 召开的国际齿轮会议，以圆弧齿轮为中 心议题。在70年代中期以前我国主要研 究应用单圆弧齿轮，从60年代中期我国 又开始研究双圆弧齿轮，但进入实际性 的研究、试验和应用是在1975年以后。 在“六五”、“七五”期间，我国对03年卢贤缵、尚俊开出版了《圆弧 齿轮啮合原理》专著，用齿条成形面在范 成运动中形成点接触共轭传动，论述了圆 弧齿轮传动共轭原理、圆弧齿轮各种加工 方法和刀具设计理论和圆弧齿轮测量理论。 1997年，美国芝加哥伊利诺斯大学的 Faydor L，Litvin and Jian Lu发表了New Methods for Improved DoubleCircular-Arc Helical Gears • (1) The geometry of double circular-arc helical
不良后果，详细阐述了一种新型圆弧纯滚 动啮合齿轮的齿廓实现方法，并给出了各 基本参数的确定原则，并通过计算机仿真 对本文理论和方案作了验证。 • 唐伟“变圆弧齿轮的形成原理及特性” 提出了一类变圆弧齿轮。利用偏差函数法， 给出了齿廓的完整构造过程，证明了它满 足齿廓啮合基本定律；推导了齿廓方程， 讨论了变圆弧齿轮的特性，给出了变圆弧 齿廓的实例；这种齿轮具有较高的承载能 力，特别便于高速、高精度数控加工。
pinion and gear applied in external and internal gear drives • (2) New methods for generation of the aforementioned gear drives with a low level of transmission errors • (3) Methods of grinding of double circular-arc pinion and gear • (4) Computerized simulation of meshing and contact of the previously discussed gear drives 邓力根据齿轮啮合原理，采用双自由度包 络法，由双圆弧齿轮滚刀的齿面方程推导 出齿轮齿面方程。