第1章 复合材料齿轮概述1

第2章 自修复复合材料齿轮3

2.1 微胶囊自修复机理4

2.2 断裂力学分析6

2.3 自修复微胶囊在聚合物中的应用8

第3章 聚合物基复合材料的力学性能10

3.1 尼龙的力学模型分析10

3.2 Maxwell模型10

3.3 Voigt模型13

3.4 三元素模型15

第4章 复合材料设计和成形工艺18

4.1 基体材料设计18

4.2 增强材料设计20

4.3 微胶囊自修复齿轮用复合材料制备21

4.3.1 造粒21

4.3.2 玻纤尼龙复合材料标准样块制备工艺23

第5章 复合材料齿轮的模具设计和制造24

5.1 模具设计24

5.1.1 注射模具材料选择24

5.1.2 浇注系统设计?[32]25

5.1.3 脱模机构设计25

5.1.4 注射参数校核26

5.2 复合材料齿轮模塑制造28

5.3 复合材料齿轮的切削加工30

第6章 复合材料齿轮的性能研究32

6.1 力学性能测试33

6.1.1 拉伸性能测试33

6.1.2 弯曲性能测试34

6.1.3 洛氏硬度测试34

6.1.4 冲击性能测试35

6.1.5 结果对比37

6.2 摩擦噪声试验38

6.3 断裂韧性测试41

6.3.1 断裂韧性测试原理42

6.3.2 试验试样42

6.3.3 裂纹判定43

6.3.4 试验步骤46

6.3.5 结果处理46

6.4 扫描电镜分析48

6.5 热性能测试49

第7章 复合材料齿轮的温度场分析51

7.1 引言51

7.2 复合材料齿轮的瞬时温升计算51

7.2.1 啮合点瞬时内耗温升51

7.2.2 啮合点瞬时摩擦温升53

7.2.3 复合材料齿轮的瞬时温升54

7.2.4 有限单元法计算齿面摩擦热瞬时温度场55

7.3 复合材料齿轮轮齿内温度场分析57

7.3.1 齿轮温度测量57

7.3.2 轮齿内的温度分布60

第8章 复合材料齿轮的应力分析62

8.1 引言62

8.2 复合材料齿轮轮齿弯曲强度分析62

8.2.1 计算模型62

8.2.2 Laplace变换(有限元复合法的基本公式)64

8.3 计算机程序68

8.3.1 程序流程图及计算框图68

8.3.2 计算机程序70

8.4 复合材料齿轮弯曲静强度分析100

8.4.1 计算结果100

8.4.2 轮齿弯曲静强度分析100

8.5 复合材料齿轮接触应力分析102

8.5.1 边界元法求解二维弹性接触问题的基本公式103

8.5.2 求解条件108

8.6 复合材料齿轮的热黏弹性应力分析110

8.6.1 时间温度等效原理110

8.6.2 计算模型111

8.6.3 Laplace变换(有限元复合法基本公式推导)112

8.6.4 热黏弹性应力场求解过程114

第9章 复合材料齿轮有限元分析和实验研究115

9.1 齿轮模型建立115

9.2 有限元分析117

9.2.1 静力分析118

9.2.2 模态分析121

9.3 齿轮模态振动试验122

9.4 实验数据处理及结论124

参考文献128

本书系统地阐述了对复合材料齿轮的研究。

全书共分9章，主要内容为复合材料齿轮概述、自修复复合材料齿轮、聚合物基复合材料的力学性能、复合材料设计和成形工艺、复合材料齿轮的模具设计和制造、复合材料齿轮的性能研究、复合材料齿轮的温度场分析、复合材料齿轮的应力分析、复合材料齿轮有限元分析和实验研究。