实际重合度是轮齿修缘后啮合性能的重要评价指标,修缘量的选取对轮齿实际重合度具有直接影响,目前主流的经典重合度公式难以建立修缘量与实际重合度的对应关系。通过分析齿轮修缘的基本机理,研究主、从动齿轮齿顶修缘量的确定方法,以修缘前后轮齿法向载荷方向及实际啮合线长度的变化规律为基础,提出了修缘后实际重合度的分析计算方法,结合实例分析了某型号牵引齿轮修缘前后不同工况下的实际重合度,并与G.尼曼公式计算结果对比,为轮齿修缘品质提供了具有实用价值的检验指标。

为了研究等相对曲率齿轮的动力学特性,通过实时调用啮合点几何参数,建立了考虑法向啮合力方向、滑动摩擦因数及啮合刚度等时变效应的齿轮系统的平移-扭转耦合动力学模型,采用龙格-库塔法求解了动力学方程;通过与有限元仿真相关结果比较,验证了模型的正确性。对比分析等相对曲率齿轮与渐开线齿轮的动力学特性,结果表明,两者的动态传递误差、平均机械效率接近;等相对曲率齿轮的滑动摩擦力、滑动摩擦因数较小。建立的动力学模型能够反映等相对曲率齿轮的动力学特性,建模方法对其他非渐开线圆柱齿轮传动同样适用。

根据微分几何和齿轮啮合原理,由针齿及给定的运动,建立了少齿差行星传动的啮合方程及齿廓的通用方程;推导了摆线针轮行星传动的正确啮合条件、啮合线、重合度和啮合端点的计算公式;详细研究了针轮与行星轮为正、负一齿差、二齿差、三齿差等典型少齿差行星传动的共轭啮合理论.提出了形成内摆线和外摆线的通用方法—包络法.同时,给出了摆线针轮行星传动的正确啮合条件,并讨论了啮合线和重合度.研究结果对于摆线针轮行星传动的设计,加工具有重要意义,并对其他少齿差行星传动的啮合理论研究具有参考价值.

针对内啮合齿轮传动,提出1种基于圆弧啮合线的大重合度内啮合齿轮构造方法。选取连接外齿轮和内齿圈节圆交点和齿顶圆交点的圆弧为啮合线,构造在该啮合线上共轭的外齿轮和内齿圈齿顶齿廓;根据共轭原理设计与齿顶齿廓共轭的齿根齿廓,完成内齿圈齿根齿廓修形;对新齿形进行根切检验,分析新齿形啮合几何特性及加载接触;利用数控加工方法完成内啮合齿轮样件的加工并进行啮合试验。研究结果表明：新齿形不产生根切和齿顶干涉;与渐开线内啮合齿轮相比,新齿形重合度大大提高,相对滑动率减小,相对法曲率增大;齿面接触和齿根弯曲应力显著降低,承载能力大大提高;齿数比为38/53的新齿形存在7对齿接触,验证了新齿形的大重合度啮合。

鉴于啮合线与转子型线的一一对应关系，且其能够反映出转子型线的某些重要性能参数，针对传统的”转子法”和”齿条法”设计方法的不足，采用从啮合线推导双螺杆压缩机阴、阳转子型线的啮合线法，并将B样条曲线作为啮合线的组成曲线，实现对转子齿形的局部快捷调整，更加方便控制啮合线的形状。在现有转子型线的基础上，基于B样条曲线设计了一条啮合线，反推出阴阳转子型线，对最终得到的转子型线在不同工况下进行CFD模拟计算，分析其内部流场特性，与传统设计结果进行对比研究，最后通过实验有效验证了模拟结果的可靠性，进一步为双螺杆压缩机的可靠性设计提供了一种新的设计手段。

齿面修形是现代齿轮制造的核心技术，通过修形可以改善齿轮的啮合特性，减少齿面的最大接触应力以及相对滑动率，使齿面受载更加均匀。文中介绍了目前针对渐开线圆柱主要采用的齿面修形方法，并对各种方法的应用进行了分析。

介绍了渐开线齿轮传动中“五名线” 的计算基本原理,并对该线上的相关价值点进行了分析和研究,提出了有效点和无效点的概念,根据实例进一步阐述其设计应用价值.研究结果对齿轮传动的优化设计具有一定的参考价值.

分析了渐开线少齿数外啮合齿轮泵齿轮产生根切的原因讨论了根切现象对重合度的影响并给出计算公式.最后通过实例说明减少根切对重合度影响的意义.

应用复数矢量方法研究了摆线齿轮泵的几何关系, 导出了摆线泵齿廓曲线方程和啮合线方程; 分析了啮合角随转子转角的变化规律及其对啮合传动的影响; 对外转子齿根处的啮合界限点和摆线齿廓曲率半径进行了讨论,结果表明当摆线齿廓曲线出现交叉时,仍能正常啮合传动.