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《齒輪傳動熱彈耦合數值計算與動態特性可靠性分析》以機械可靠性設計理論與方法為主線，依託ANSYS參數化設計技術，建立了齒輪嚙合傳動熱-彈耦合計算模型，闡述了齒輪溫度場、熱-彈耦合應力計算求解的方法與實現途徑。在此基礎上，基於APDL程式設計，建立熱-彈耦合狀態下齒輪隨機影響參數的可靠性靈敏度計算方法。
建立齒輪嚙合傳動疲勞壽命計算模型，基於疲勞損傷理論分析了齒輪不同嚙合位置疲勞損傷情況。基於集中品質法建立齒輪嚙合傳動動力學耦合模型，利用Runge-Kutta法進行求解，得出了時域歷程回應圖、頻域歷程回應圖、相圖、Poincare圖，基於Monte-Carlo法實現對齒輪傳動動態參數的可靠性評估。
前言
第1章 緒論 1
1.1 齒輪傳動系統動力學概述 1
1.1.1 齒輪傳動系統動力學研究現狀 1
1.1.2 齒輪傳動系統動力學研究的主要問題 5
1.1.3 齒輪傳動系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 隨機有限元演算法及計算流程 10
1.3.1 數位化虛擬樣機技術 10
1.3.2 隨機有限元演算法及其應用 12
1.3.3 接觸問題有限元演算法 12
第2章 齒輪傳動溫度場有限元計算 18
2.1 齒輪嚙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係數理論計算 19
2.2.1 齒輪傳動嚙合面滑動速度計算 19
2.2.2 齒輪傳動嚙合面摩擦熱流量計算 21
2.2.3 齒輪傳動對流換熱係數確定 25
2.3 直齒圓柱齒輪穩態溫度場有限元計算 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 齒輪本體溫度場有限元計算 61
2.3.5 齒輪嚙合傳動溫度場有限元計算 72
第3章 漸開線直齒輪嚙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嚙合接觸有限元計算 76
3.1.1 齒輪嚙合接觸有限元模型的建立 76
3.1.2 齒輪嚙合傳動接觸對的建立 79
3.1.3 齒輪嚙合傳動接觸應力有限元計算 81
3.2 基於Monte-Carlo齒輪嚙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 齒輪嚙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系統可靠度計算 111
4.1 齒輪傳動熱-彈耦合計算 111
4.1.1 齒輪傳動熱-彈耦合有限元計算方法及流程 111
4.1.2 齒輪傳動熱-彈耦合有限元模型的建立 112
4.1.3 齒輪傳動熱-彈耦合接觸應力有限元分析 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 系統可靠性概述 138
4.3.2 齒輪嚙合傳動熱-彈耦合可靠度計算 139
第5章 齒輪傳動系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
