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第一章 绪论1

1.1 机械传动学科的地位及其新进展1

1.1.1 机械传动学科在机械科学中的地位1

1.1.2 机械传动学科的国内外现状及其发展趋势1

1.2 机械传动现代设计理论与方法的现状和发展趋势3

1.2.1 工作载荷谱和动态设计4

1.2.2 有限元分析、优化设计和计算机辅助设计(CAD)4

1.3 为什么要重视和研究机械传动的可靠性6

参考文献8

第二章 可靠性的基本概念和数学基础10

2.1概述10

2.2 可靠性定义及尺度10

2.2.1 可靠性定义10

2.2.2 可靠性尺度11

2.3 可靠性工程中常用的概率分布19

2.3.1 指数分布19

2.3.2 正态分布21

2.3.3 对数正态分布23

2.3.4 威布尔分布24

2.3.5 Γ分布(伽玛分布)27

2.4 应力-强度干涉理论29

2.4.1 基本概念29

2.4.2 失效概率(干涉概率)的确定方法31

2.5 几种常用分布的可靠度计算33

2.5.1 应力、强度均为正态分布时的可靠度计算33

2.5.2 应力、强度均为对数正态分布时的可靠度计算36

2.5.3 应力、强度均为威布尔分布时的可靠度计算37

2.5.4 应力为正态分布、强度为威布尔分布时的可靠度计算40

2.5.5 应力为指数分布、强度为正态分布时的可靠度计算42

2.5.6 应力为Γ分布、强度为正态分布时的可靠度计算43

参考文献44

第三章 机械传动运动学和动力学分析的概率方法45

3.1 齿轮传动运动学分析的概率方法45

3.1.1 齿轮转角、角速度、角加速度偏差的计算45

3.1.2 齿轮角速度和角加速度方差的计算47

3.2 齿轮传动系统动力学分析的概率方法49

3.3 带传动运动学和动力学分析的概率方法51

参考文献55

第四章 机械传动的可靠性分析与设计56

4.1 齿轮的应力分布56

4.1.1 齿面接触应力分布56

4.1.2 齿根弯曲应力分布63

4.2.1 接触疲劳强度分布65

4.2 齿轮的疲劳强度分布65

4.2.2 弯曲疲劳强度分布71

4.3 齿轮疲劳强度的可靠度计算75

4.3.1 齿轮应力、强度均为对数正态分布时的可靠度计算75

4.3.2 齿轮应力、强度均为正态分布时的可靠度计算80

4.3.3 齿轮强度可靠度的荐用值80

4.3.4 齿轮强度可靠度的Monte Carlo模拟计算81

4.4 齿轮疲劳强度的简化概率法设计82

4.4.1齿轮可靠度与安全系数的关系82

4.4.2 齿轮的简化概率法设计86

4.5 带传动的可靠性设计86

4.5.1 带传动不打滑的可靠度R186

4.5.2 带传动不疲劳破坏的可靠度R287

4.5.3 给定寿命下初拉力的确定88

4.6.2 链条疲劳强度的可靠度计算90

4.6.1 链传动的失效形式90

4.6 链传动的可靠性设计90

4.6.3 链条耐磨可靠度与耐磨可靠寿命的计算92

参考文献93

第五章 机械传动系统的可靠性94

5.1 典型系统的可靠性模型94

5.1.1串联系统的可靠度94

5.1.2 并联系统的可靠度95

5.1.3 混联系统的可靠度96

5.1.4 k/n系统的可靠度99

5.1.5 冷储备系统的可靠度99

5.2 可靠性分配101

5.2.1 可靠性分配的目的和原则101

5.2.2 可靠性分配的方法101

5.3.2 故障树的建造111

5.3.1 概述111

5.3 机械传动系统的故障树分析(FTA)111

5.3.3 单调关联故障树的定性和定量分析114

5.4 机械传动系统的可靠性仿真120

5.4.1 系统可靠性仿真模型的建立120

5.4.2 系统可靠性仿真结果124

5.4.3 机械传动系统可靠性仿真实例125

5.5 多元失效模式机械传动系统的可靠性129

5.5.1 传动零件关于载荷相关时系统的可靠度计算129

5.5.2 多元失效模式机械传动系统的可靠度计算130

参考文献132

第六章 机械传动的可靠性试验133

6.1 机械传动可靠性试验的目的、意义及特点133

6.2.3 加速寿命试验134

6.2.2 截尾寿命试验134

6.2.1 全寿命试验134

6.2 机械传动可靠性试验方法134

6.3 可靠性试验计划与试验数据的处理138

6.3.1 制定计划前的准备138

6.3.2 可靠性试验计划138

6.3.3 试验数据的处理139

6.4 齿轮可靠性试验实例142

6.4.1 调质钢齿轮齿面接触疲劳强度可靠性试验142

6.4.2 起重机起升减速器的可靠性加速寿命试验148

6.5 带传动可靠性试验实例151

6.5.1 D型V带传动步进应力加速寿命试验151

6.5.2 V带传动定数截尾寿命试验157

6.5.3 平带传动的可靠性寿命试验160

6.6 链传动可靠性试验实例165

参考文献168

第七章 机械传动的可靠性优化设计169

7.1 概述169

7.2 以可靠度指标为约束条件的可靠性优化设计169

7.3 以总费用指标为约束条件的可靠性优化设计172

7.4 机械传动可靠性优化设计应用实例173

7.4.1 圆柱齿轮参数的可靠性优化设计173

7.4.2 弧齿锥齿轮参数的可靠性优化设计178

7.4.3 行星传动系统的可靠性优化设计181

7.4.4 圆柱齿轮减速器的可靠性优化设计186

7.4.5 普通圆柱蜗杆减速器的可靠性优化设计192

7.4.6 V带传动的可靠性优化设计198

7.4.7 套筒滚子链传动的可靠性优化设计203

参考文献207

附录208

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