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附件机匣作为航空发动机的重要传动部件，其工作性能及可靠性对于整个航空发动机的推力性能、使用性能和经济性能影响重大，由于长期在高速、重载的条件下工作，因此必须同时满足高可靠性、耐高温、轻量化等要求。传统对传动系统中齿轮的研究主要表现在热分析、振动分析、可靠性分析等某单一方面，而在实际工况中齿轮是受多种条件共同耦合作用的影响;传统对由齿轮、轴、轴承组成的轴系系统的研究并没有考虑到装配误差、径向游隙和可靠性等因素。因此，将可靠性理论引入附件机匣的耦合分析和轴系结构整体的动静力学分析中，对提高附件机匣的工作性能、可靠性意义重大。 本文基于可靠性理论、虚拟试验技术、齿轮啮合原理、摩擦学、热弹耦合理论、随机参数振动及非线性接触算法等，综合采用了理论分析计算方法和有限元分析方法，研究了齿轮的热变形引起的非渐开线误差、温度对齿轮模态的影响、热弹耦合齿轮的接触特性、轴系的动静力学和若干相关的可靠性问题。本文的主要研究内容如下： (1)采用ANSYS软件的参数化设计语言APDL(ANSYS Parametric Design Language)分别建立了基于渐开线齿廓的主从动齿轮的参数化有限元模型。研究了齿轮副的稳态温度场，用瞬态温度场的仿真结果验证了稳态温度场仿真的正确性，在稳态温度场分析的基础上运用载荷传递法对齿轮副进行了热-结构耦合分析，提取了主从动齿轮的热变形，计算并绘制了主从动齿轮的非渐开线误差曲线，分析了其分布规律。 (2)在齿轮热-结构耦合分析的基础上对齿轮进行了模态分析，将考虑温度场时与不考虑温度场时齿轮的模态进行了对比分析。进一步研究了温度场对模态的影响，在分别考虑了由于温度场引起的材料力学性能变化和由于温度场引起的热应力这两种情况下，对齿轮的模态进行了仿真对比分析。在考虑温度场这一因素下，根据随机结构的固有频率与激振频率差的绝对值不超过规定值的关系准则，研究了齿轮随机结构振动问题的可靠度，采用概率设计方法的Monte Carlo法对齿轮进行了可靠性灵敏度分析。 (3)通过热弹耦合接触有限元法研究了齿轮热弹耦合的接触特性。以齿轮材料的线膨胀系数、油温、主动轮转速、主动轮的功率及齿面许用接触应力为随机变量，通过响应面方法获取了齿面接触强度的极限状态函数，并采用Monte Carlo法研究了热弹耦合状态下各随机变量对齿面接触强度的可靠性灵敏度。 (4)以轴-齿轮-轴承组成的附件机匣传动系统中的部分轴系结构为研究对象，在Pro/E中建立了轴系结构的实体模型，导入ANSYS后基于接触有限元法对轴系结构进行了静态仿真。在考虑了装配误差的情况下对轴系结构进行了仿真分析，研究了轴线不平行度对齿轮、轴承和轴系的影响。 (5)采用ANSYS/LS-DYNA显式动力学仿真软件对轴系结构进行了动力学仿真。在考虑装配误差的情况下对轴系结构进行了仿真分析，研究了轴线不平行度对齿轮、轴承和轴系的动态影响;在考虑轴承径向游隙的情况下对轴系结构进行了仿真分析，研究了不同游隙对轴系、齿轮、轴承的影响。 (6)对轴系进行了动静力学仿真下的可靠性灵敏度研究。静力学分析时以轴不平行度，主动轮齿宽，转矩，模数为随机变量，动力学分析时以轴不平行度，轴承径向游隙，主动轮转矩，从动轮转速为随机变量，均基于响应面方法获取了轴系结构的最大接触应力的极限状态函数，并采用Monte Carlo可靠性灵敏度分析方法研究了各随机变量对该极限状态函数的概率敏感性。