●前言
第1章 緒論 1
1.1 齒輪傳動繫統動力學概述 1
1.1.1 齒輪傳動繫統動力學研究現狀 1
1.1.2 齒輪傳動繫統動力學研究的主要問題 5
1.1.3 齒輪傳動繫統動力學研究方向及重點 7
1.2 機械可靠性設計研究概述 8
1.3 隨算法及計算流程 10
1.3.1 數字化虛擬樣機技術 10
1.3.2 隨算法及其應用 12
1.3.3 接觸問算法 12
第2章 齒輪傳動溫度計算 18
2.1 齒輪囓合傳動熱分析微分方程與邊界條件 18
2.1.1 齒輪傳動熱場計算微分方程 18
2.1.2 齒輪傳動熱邊界條件 19
2.2 齒輪傳動中摩擦熱流量及對流換熱繫數理論計算 19
2.2.1 齒輪傳動囓合面滑動速度計算 19
2.2.2 齒輪傳動囓合面摩擦熱流量計算 21
2.2.3 齒輪傳動對流換熱繫數確定 25
2.3 直齒圓柱齒輪穩態溫度計算 26
2.3.1 ANSYS熱力學計算理論基礎 26
2.3.2 ANSYS參數化設計概論 33
2.3.3 基於APDL的齒輪參數化建模 43
2.3.4 齒輪本體溫度計算 61
2.3.5 齒輪囓合傳動溫度計算 72
第3章 漸開線直齒輪囓合傳動接觸應力與可靠性靈敏度計算 76
3.1 基於參數化設計的齒輪囓合接計算 76
3.1.1 齒輪囓合接模型的建立 76
3.1.2 齒輪囓合傳動接觸對的建立 79
3.1.3 齒輪囓合傳動接觸應計算 81
3.2 基於Monte-Carlo齒輪囓合傳動應力可靠性靈敏度計算 91
3.2.1 Monte-Carlo法及ANSYS/PDF概率分析 91
3.2.2 齒輪囓合傳動接觸可靠性靈敏度分析 95
第4章 齒輪傳動熱-彈耦合疲勞壽命分析與繫統可靠度計算 111
4.1 齒輪傳動熱-彈耦合計算 111
4.1.1 齒輪傳動熱-彈耦計算方法及流程 111
4.1.2 齒輪傳動熱-彈耦模型的建立 112
4.1.3 齒輪傳動熱-彈耦合接觸應分析 119
4.2 齒輪傳動熱-彈耦合疲勞分析 131
4.2.1 疲勞概述 131
4.2.2 基於熱-彈耦合的齒輪傳動疲勞分析 132
4.3 齒輪傳動熱-彈耦合可靠性分析 138
4.3.1 繫統可靠性概述 138
4.3.2 齒輪囓合傳動熱-彈耦合可靠度計算 139
第5章 齒輪傳動繫統動態特性可靠性分析 143
5.1 直齒輪傳動隨機振動可靠性分析 143
5.1.1 直齒輪傳動振動模型的建立與求解 143
5.1.2 直齒輪傳動振動可靠性分析 179
5.2 斜齒輪傳動動態特性可靠性分析 184
5.2.1 斜齒輪彎-扭-軸耦合模型的建立與可靠性計算 184
5.2.2 斜齒輪彎-扭-軸-擺耦合模型的建立與可靠性計算 200
參考文獻 231

本書以機械可靠性設計理論與方法為主線，依托ANSYS參數化設計技術，建立了齒輪囓合傳動熱彈耦合計算模型，闡述了齒輪溫度場、熱彈耦合應力計算方法與實現途徑。基於APDL編程，建立了熱彈耦合狀態下齒輪各種隨機影響參數的可靠性靈敏度計算方法。建立了齒輪傳動疲勞壽命計算模型，分析了齒輪疲勞壽命變化。綜合考慮齒面摩擦、時變囓合剛度、齒側間隙的非線性變化，利用集中質量法建立了齒輪囓合傳動動力學耦合模型，利用Runge-kutta對齒輪囓合傳動耦合動力學微分方程進行求解，進而得出了時域、頻域歷程響應圖、相圖、Poincare圖，基於MonteCarlo法實現齒輪傳動動態參數可靠性評估。