线齿轮是一种新型的齿轮传动机构,主要适用于中轻载、小尺寸的场合。近几年来,线齿轮在几何设计理论方面有了长足的进步,在制造技术基础方面取得了一系列成果,在工业应用方面亦取得了初步进展。作为一种机械传动机构,线齿轮的摩擦学设计理论仍不够完善,这制约了其在工业应用上的推广。迄今为止,在线齿轮摩擦学研究领域仅完成了交叉轴线齿轮的弹流油润滑设计理论,其它方面有待研究。润滑对于齿轮有重要影响,良好的润滑可以保证齿轮长时间高效稳定运行。在低速运行时,油润滑的齿轮往往会因为无法形成足够厚的润滑膜而产生磨损,这严重影响了齿轮寿命,因此,越来越多的人开始采用润滑脂对齿轮进行润滑。线齿轮适用于微小机械传动,其齿面线速度较小,因此,研究线齿轮副弹流脂润滑对线齿轮工业应用具有重要的指导意义。本文研究并建立了线齿轮副弹流脂润滑设计理论,其主要内容包括:1.线齿轮齿面数学模型的建立。在已有的线齿轮接触线方程基础上,应用微分几何知识和空间几何建模理论,给出了一种通用的线齿轮齿面数学建模方法。利用该方法在Mathematica软件中建立了平行轴、任意角交叉轴和垂直交错轴线齿轮的啮合模型。对平行轴线齿轮的啮合过程进行了运动学仿真,证明了齿面建模方法的正确性。2.平行轴和垂直交错轴线齿轮副接触当量模型的建立与优化。在得到齿面数学模型的基础上,应用接触力学和弹流润滑理论,研究建立了平行轴和垂直交错轴线齿轮副的接触当量模型。研究了线齿轮副各参数对其接触区椭圆率的影响规律,并给出基于弹流润滑接触几何模型的线齿轮参数优选准则,得到有利于弹流润滑的线齿的设计方法。3.线齿轮副弹流脂润滑状态的分析。本文进行了点接触弹流脂润滑试验,利用光干涉法得到了不同卷吸速度下点接触模型的中心膜厚和最小膜厚,将试验结果和椭圆接触弹流脂润滑数值计算结果进行对比,证明了本文的线齿轮副弹流脂润滑数值计算程序的仿真结果的合理性。该计算程序可应用于线齿轮副接触当量模型润滑状态的求解,其计算结果可为线齿轮脂润滑适用工况的选取提供理论指导。4.线齿轮传动试验台的研制。根据线齿轮传动的特点,设计并研制出了线齿轮传动试验台,该试验台可为今后各个系列线齿轮的综合传动性能的测试提供试验条件。