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随着齿轮传动在航空领域广泛的应用,其安全问题越来越受到人们的关注。由于航空器使用空间的严格限制,对齿轮箱的尺寸有着严格要求,往往需要它具备重载、高速、小尺寸的特点,因此齿轮箱的疲劳失效问题显得尤为突出,另外,由于齿轮箱组件众多,齿轮箱整个系统的安全性,并不是简单地由单个齿轮的疲劳寿命所决定,还要取决于整个系统的可靠性寿命,然而目前并没有一套易用可行的工程方法来实现此类问题的求解,因此,研究单个齿轮的疲劳寿命与整个齿轮系统的系统可靠性寿命对于齿轮箱组的设计具有一定的参考价值。本文基于损伤力学和名义应力法,分别研究了单个齿轮的疲劳弯曲寿命问题和整个齿轮系统的可靠性疲劳寿命。 第一章简介了国内外学者在齿轮弯曲应力以及疲劳问题方面做的工作,第二章概述了齿轮的常见破坏形式、常见的疲劳预测的方法以及系统可靠性的预备知识。 第三章基于经典的Lemaitre-Chaboche塑性损伤理论,给出了齿轮弯曲损伤疲劳寿命的理论推导。首先,根据损应变等效性假设结合Lemaitre-Chaboche塑性损伤理论,对Lemaitre-Chaboche塑性损伤理论中的耗散势表达式做了简化处理;接着根据正交法则得到了损伤演化方程,然后在给定初值条件下,推导出了齿轮的弯曲疲劳寿命预测公式;最后,给出了一个简单算例,与试验数据回归得到的S-N曲线进行了对比,同时还研究了应力幅值、三轴应力比、材料参数对于齿轮弯曲疲劳寿命的影响。 第四章通过一个实际工程算例问题给出了一套便于工程应用的齿轮疲劳寿命预测方法。首先,根据齿轮箱的设计信息求出每个齿轮实际的等效载荷。然后进行齿轮的应力分析,最后结合疲劳寿命预测公式得到每个齿轮的疲劳寿命和可靠性寿命,并且针对齿轮箱的薄弱环节提出了相应的改进措施。 最后一章对全文工作进行了总结与展望。