机械传动可靠性理论与应用PDF电子书下载

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R1 86

4.5.2　带传动不疲劳破坏的可靠度R2 87

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