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1.分子机械动力学的研究：作为纳米科技的一个分支，分子机械和分子器件的研究工作受到普遍关注。如何针对纳机电系统(NEMS)器件建立科学适用的力学模型，成为解决纳米尺度动力学问题的瓶颈。分子机械是极其重要的一类NEMS器件．分为天然的与人工的两类。人工分子机械是通过对原子的人为操纵，合成、制造出具有能量转化机制或运动传递机制的纳米级的生物机械装置。由于分子机械具有高效节能、环保无噪、原料易得、承载能力大、速度高等特点，加之具有纳米尺度，故在国防、航天、航空、医学、电子等领域具有十分重要的应用前景，因而受到各发达国家的高度重视。已经成功研制出多种分子机械，如分子马达、分子齿轮、分子轴承等。但在分子机械实现其工程化与规模化的过程中， 由于理论研究水平的制约，使分子机械的研究工作受到了进一步得制约。 分子机械动力学研究的关键是建立科学合理的力学模型。分子机械动力学采用的力学模型有两类，第一类是建立在量子力学、分子力学以及波函数理论基础上的离散原子作用模型。在该模型中，依据分子机械的初始构象，将分子机械系统离散为大量相互作用的原子，每个原子拥有质量，所处的位置用几何点表示。通过引入键长伸缩能，键角弯曲能，键的二面角扭转能，以及非键作用能等，形成机械的势能面，使系统总势能最小的构象即为分子机械的稳定构象。采用分子力学和分子动力学等方法，对分子机械的动态构象与运动规律进行计算。从理论上讲，该模型可以获得分子机械每个时刻精确的动力学性能，但计算T作量十分庞大，特别是当原子数目较大时，其计算工作量是无法承受的。第二类模型为连续介质力学模型。该模型将分子机械视为桁架结构，原子为桁架的节点，化学键为连接节点的杆件，然后采用结构力学中的有限元方法进行动力学分析。该模型虽然克服了第一类模型计算量庞大的缺陷，但无法描述各原子中电子的运动状态，故没有考虑分子机械的光、电驱动效应和量子力学特性．所以在此模型上难以对分子机械实施运动控制研究。有学者提出将量子力学中的波函数、结构力学中的能量函数以及机构学中的运动副等理论结合，建立分子机械动力学分析的体铰群模型。在该模型中，将分子机械中的驱动光子、电子、离子等直接作用的原子以及直接构成运动副的原子称为体，联接体的力场称为铰，具有确切构象的体铰组合称为群。将群视为相对运动与形变运动相结合的杆件．用群间相对位置的变化反应分子的机械运动，而群的形变运动反映分子构象的变化，借助坐标凝聚对群进行低维描述。该模型的核心思想来自于一般力学中的子结构理论和模态综合技术。2.往复机械的动力学分析及减振的研究：机械产生振动的原因，大致分为两种，一种是机械本身工作时力和力矩的不平衡引起的振动，另一种是由于外力或力矩作用于机架上而引起机械的振动。下面只研究机械本身由于力和力矩的不平衡而引起的振动问题。往复机械包含有大质量的活塞、联杆等组成的曲柄-活塞机构，这些大质量构件在高速周期性运动时产生的不平衡力和气缸内的燃气压力或蒸气压力的周期性变化构成了机器本身和基础的振动。这样产生的振动通过机架传给基础。此振动只要采用适当的方法克服不平衡力这一因素，便可减小振动。然而由曲柄轴的转动力矩使机架产生的反力而引起的振动将是最难解决的问题。 通过一系列的动力学分析，将产生新的减小振动的思路，即想法将往复机械工作时产生的惯性力和力矩的不平衡性，尽量在发动机内部加以平衡解决，使其不传给机架。以往解决平衡的办法是在曲柄轴中心线另一侧加上适当配重即可平衡，对多缸发动机虽然也可按同样办法来处理，但比较麻烦，且发动机结构笨大。由曲柄-活塞动力学分析可知，若作用于往复机械的力之总和等于零(静平衡条件)和上述作用力对任意点的力矩之总和等于零(动平衡条件)，则作用于往复机械的力和力矩就完全平衡。从理论分析上是可行的，在实际应用上也是可以实现的，即对于多缸发动机的平衡，只要合理安排曲柄角位置和适当选择曲柄、连杆、活 塞构件的质量，则可完全满足关于转动质量的两个平衡条件，因而可达到减小整机振动的目的。3.机械系统的碰撞振动与控制的研究：机械系统内部或边界间隙引起的碰撞振动是机械动力学的研究热点之一。该领域研究成果有：(1)碰撞振动的间断和连续分析，包括稳定性分析、奇异性问题、擦边诱发分叉、非线性模态等研究； (2)碰撞振动控制，特别是不连续系统的控制方法和控制混沌碰撞振动；(3)碰撞振动分析的数值方法；(4)碰撞振动实验研究。 在稳态运行环境下，机械系统内部或边界上的间隙通常使系统产生碰撞振动， 即零部件间或零部件与边界间的往复碰撞。这会造成有害的动应力、表面磨损和高频噪声，严重影响产品的质量。在当代高技术的机电系统中，碰撞振动有时会成为影响系统性能的主要因素。例如：(1)在由机器人完成的柔顺插入装配中，为避免轴、孔对中误差而引起卡阻，需要同时控制操作器的位置和它与环境间的作用力。这类柔顺操作器的关键部分由弹性元件、应变测量模块及力反馈电路组成，通过控制弹性元件的变形， 产生对负载变化非常敏感的控制力。操作器研制的难点之一是，传动误差扰动经过间隙环节后成为极复杂的运动，对高灵敏度操作器的动力学特性产生影响。(2)大型航天器中许多大柔性结构(如空间站的天线、太阳能电池帆板)需要在太空轨道装配或自动展开，为此，在关节(或套筒)中留有一定间隙。虽然这些间隙与结构尺寸相比很小，但因关节数目很多而使整个结构呈明显的松动，其振动特性变得非常复杂。另外，这类结构往往还受主动控制， 间隙显著增加了控制的难度。 因此，深入研究间隙引起的碰撞振动，才能在高技术机电系统的设计阶段把握其动力学特性，避免后继阶段的大挫折。由于碰撞振动系统是复杂的非线性动力学系统，对它的研究既有理论难度又有重要工程实际意义，得到普遍关注。4.流体动力学在流体机械领域中的应用：空气、水、油等易于流动的物质被统称为流体。在力的作用下，流体的流动可引起能量的传递、转换和物质的传送。利用流体进行力的传递、进行功和能的转换的机械，被称为流体机械。流体力学就是一门研究流体流动规律，以及流体与固体相互作用的一门学科，研究的范围涉及到风扇的设计，发动机内气体的流动以及车辆外形的减阻设计，水利机械的工作原理，输油管道的铺设，供水系统的设计，乃至航海、航空和航天等领域内动力系统和外形的设计等。计算流体动力学（CFD），就是建立在经典流体动力学与数值计算方法基础之上的一门新型学科。CFD 应用计算流体力学理论与方法，利用具有超强数值运算能力的计算机，编制计算机运行程序，数值求解满足不同种类流体的流动和传热规律的质量守恒、动量守恒和能量守恒三大守恒规律，及附加的各种模型方程所组成的非线性偏微分方程组，得到确定边界条件下的数值解。CFD 兼有理论性和实践性的双重特点，为现代科学中许多复杂流动与传热问题提供了有效的解决方法。 5.转子动力学理论与机械故障诊断技术：以风力发电机组、水力发电机组等大型能源装备、航天器、航空发动机、汽车等机械系统为研究对象，进行转子动力学、机械故障诊断、振动主动控制等方面的研究。对带有旋转机械中常见的动静件碰摩、部件松动、转轴裂纹等故障的转子系统的非线性动力学行为进行理论与实验研究，发展了转子轴承系统非线性动力学理论。开展了动静件碰摩、转轴裂纹等旋转机械常见故障的诊断与定位，非线性系统在线辨识技术、神经网络、专家系统、小波分析等方法的研究，在国际上较早地和较系统、全面地分析了旋转机械常见故障的动力学机理，所开发的水轮发电机组和汽轮发电机组状态监测和故障诊断系统已安装在大量的机组上，为电力行业的安全生产做出了贡献。 6.航天器动力学及智能结构技术：为了解决对含间隙展开与分离机构的全局(解锁－展开－锁定)动力学预测仿真的难题，引入单边约束和变拓扑结构理论，研究了含间隙展开机构多体动力学建模方法，基于ADAMS软件平台编制了卫星-火箭分离动力学仿真模拟系统和太阳电池阵动力学仿真模拟系统，该项技术已用于星箭解锁分离、战略导弹级间段分离、大型整流罩解锁－抛离、空间站伸展机构展开-锁定等的全局预测仿真模拟。探索研究了智能材料结构机构设计理论与方法，主要解决智能元件和典型智能机构设计与分析问题。设计了一种具有感知和驱动功能的压电主动杆；研究了典型智能材料元件（压电双晶片、SMA差动弹簧驱动器、主动杆等）的机电耦合特性；研制了3种智能材料元件驱动的组合式机构：压电驱动的微动机器人、SMA驱动的柔性手爪和压电双晶片驱动的步进转动机构；进行了采用智能材料实现飞行器的变构型研究。
齿轮的失效形式多种多样，其中较常见的裂纹失效是比较严重的一种失效形式，裂纹进一步扩展，就可能导致轮齿疲劳折断，甚至引起整个齿轮的完全失效。因此，对裂纹进行故障机理分析，寻找一种有效的诊断裂纹故障的方法，对齿轮的故障诊断是相当重要的。齿轮减速机中齿轮故障有哪些？以下以下是小编下面将为您介绍齿轮减速机中齿轮故障，个人整理仅供参考。齿轮减速机是一种非常重要的齿轮传动产品，同时齿轮传动又是是机械传动的主要形式之一，目前包括冶金、石化、矿山、交通运输等工业部门中都在运用到了齿轮减速机，也就用到了齿轮。但由于齿轮所处的工作环境恶劣等原因，很容易受到损害和出现故障。据统计，传动机械中80%的故障是由齿轮引起的。齿轮的故障将直接影响设备的安全可靠运行，甚至导致整个系统的瘫痪。因此，对齿轮的工作状态的监测及故障诊断技术的研究越来越受到人们的重视。长期以来，人们在齿根裂纹的诊断方法方面已进行了大量的研究，并取得了很多的成果。常规的诊断方法是振动频谱分析，它以传统的振动理论为依据，利用诊断仪器对其振动的数据和波形进行采集，然后进行分析诊断，找出故障的原因和所在部位。但这样做的前提条件是故障模型的建立要足够准确，才能对故障状态下的振动信号进行正确的识别，这种方式则需要求诊断人员具有较丰富的故障诊断经验。本文从齿轮动力学角度出发，研究了裂纹深度对齿轮固有频率的影响，结果表明，可以将固有频率作为齿轮裂纹故障的一个诊断指标。同时，通过文献可以知道，齿轮的异常振动会激起齿轮本身的固有频率。因此，如果能够精确计算出正常和裂纹齿轮的固有频率值，并且能够在齿轮工作的条件下将其提取出来，对于齿轮的故障诊断工作将有重要的实际意义。齿轮有限元模态分析，模态分析主要用来确定构件或系统的振动特性即固有频率和振型。实体模型的建立渐开线齿轮建模的难点是如何比较精确地反映出渐开线廓形和齿根过渡圆角，为了力求较高的计算精度，本文采用在ansys中直接建模的方式，其操作流程为。
ansys齿轮啮合分析用的是瞬态动力学分析模块。根据查询相关资料信息显示，利用ANSYSWorkbench软件中的瞬态动力学模块对齿轮的啮合传动过程进行仿真。
齿轮及其齿轮产品是机械装备的重要基础件，绝大部分机械成套设备的主要传动部件都是齿轮传动。随着机械行业的迅速发展，齿轮工业已成为中国机械基础件中规模最大的行业。我国齿轮产业在2015年至2020年间再次进入高速发展阶段，呈现逐年稳定增长的趋势。数据显示，中国齿轮行业产值由2016年的2205亿元增长至2021年的3143亿元，年均复合增长率为6.9%，预测2022年我国齿轮行业产值将达3269亿元。目前，我国齿轮行业的自主创新能力仍然薄弱，高端齿轮产品大量依赖进口，成为制约行业发展的主要问题。传统上依靠成本优势占领市场的粗放型经济增长方式将逐步受到挑战，创新、技术优势将成为行业主导。未来齿轮产品将以创新为驱动，以高精度、高可靠性、长寿命和高功率密度产品特性为基本立足点，齿轮传动向电传动、机电传动和机电液控复合传动方向发展，产业向数字化、智能化、电动化制造方向目标前行。总体来看，我国齿轮行业未来发展趋势向好，如果想如果你想了解更多齿轮相关的专业信息，推荐去大型展会上和从业人员沟通交流~比如即将在11月25-28日在上海新国际博览中心开展的PTC ASIA 2022，机械传动、零部件及制造设备展品范围包括汽车、摩托车齿轮，工程建筑机械齿轮，农机齿轮，航空、船舶、铁路机车、冶金等用齿轮，高速重载齿轮箱等等，到时候可以去看看！
浅谈齿轮强度设计几个问题的探讨论文
0 引言
齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一。公元前300 多年，古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中，就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。17 世纪末到18 世纪初，人们开始对齿轮的强度问题进行研究。欧洲工业革命以后，齿轮技术得到高速发展，齿轮传动在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。齿轮设计成为机械设计中重要的设计内容之一。目前国际上比较常见的有关齿轮强度设计公式，除了我国的国家标准( GB) 有关齿轮强度的计算方法以外主要有: 国际标准化组织( ISO) 计算方法; 美国齿轮制造商协会( AGMA) 标准计算方法;德国工业标准( DIN) 计算方法; 日本齿轮工业会( JGMA)计算方法; 英国BS 计算方法等。作者在从事机械设计特别对齿轮设计的教学中，发现不少地方的知识点描述比较简单，不容易理解，为此，在文中对齿轮设计的几个问题如齿轮的失效方式、齿轮强度设计的历史、现状进行了深入分析，探讨我国齿轮强度设计的历史来源以及在齿轮设计中的一些困惑。通过深入的分析，有助于大家更好地理解齿轮设计公式的意义和来龙去脉。
1 齿轮失效方式的探讨
齿轮在传动过程中会出现各种形式的失效，甚至丧失传动能力。齿轮传动的失效方式与齿轮的材料、热处理方式、润滑条件、载荷大小、载荷变化规律以及转动速度等有关。人们对齿轮失效的认识是一个发展的过程。18 世纪中叶人们就开始对齿轮的失效进行研究。对齿轮摩擦磨损、点蚀形成和齿面胶合有了初步的认识。1928 年，白金汉发表了有关齿轮磨损的论文，并将齿面失效分为点蚀、磨粒磨损、胶合、剥落、擦伤和咬死等6 种失效形式。1939 年，Rideout 将齿轮损伤分为正常磨损、点蚀、剥落、胶合、擦伤、切伤、滚轧和锤击等8 种形式。1953 年Borsoff 和Sorem 将齿轮损伤分为6 类。1967 年尼曼根据大量试验，对渐开线齿轮的4 种失效形式画出了承载能力的限制关系图，并指出当齿轮转速较低时，影响软齿面齿轮承载能力的主要因素是点蚀，影响硬齿面齿轮承载能力的是断齿; 而对于高速重载传动齿轮，影响因素往往是胶合。自上世纪50 年代以来，一些国家以标准的形式对齿轮损伤形式进行分类，对名词术语、表现特征、引发原因等都有规定。如1951 年美国将齿轮损伤分为两大类，一类是齿面损坏，包括磨损、塑性变形、胶合、表面疲劳等，另一类是轮齿的折断。前一大类齿面损坏是齿轮作为高副由于摩擦学原因而引起的表面损伤; 后一大类轮齿的折断是轮齿作为受力构件由于体积强度不够而发生的破坏。1968 年奥地利国家标准规定了齿轮损伤的名词术语。
1983 年，我国颁布了齿轮轮齿损伤的术语、特征和原因国家标准( GB /T3481 - 83) ，将齿轮损伤形式分为5 大类，即磨损、齿面疲劳( 包括点蚀和剥落) 、塑性变形、轮齿折断和其他损伤，共26 种失效形式。1997 年，我国颁布了对GB/T3481 - 1983 修订的GB/T3481 -1997 国家标准。目前我国在大多数的机械设计教材和机械设计手册中齿轮失效方式都进行了简化，一般分为5 大类，即轮齿折断、齿面疲劳点蚀、齿面胶合、齿面磨损和塑性变形。
2 齿轮强度设计的探讨
2. 1 轮齿弯曲强度计算
1785 年，英国瓦特提出了齿根弯曲强度的计算方法，把轮齿看成为矩形截面的板状悬臂梁，随后出现多种弯曲强度计算公式。1893年，路易斯发表了轮齿弯曲强度计算式，而且用内切抛物线法找齿轮的危险截面，这一方法称为“抛物线法”[12]，如图1 所示。路易斯以载荷作用于齿顶推导出齿根弯曲应力公式，但是对于重合度大于1 小于2 的齿轮传动，理论上只有当单对齿啮合时，载荷才全部由一个齿承受。对于重合度大于2 小于3 的足够精密的齿轮，因为同时有2 对以上的齿轮在啮合，其最大弯曲应力的作用点要低。
在此之后，又出现30°切线法、尼曼法、白金汉法等。1980 年， ISO 提出“渐开线圆柱齿轮承载能力的基本原理”( ISO 6336 - 1980) ，公布了轮齿弯曲强度、齿面接触强度的计算方法。
过去，我国的齿轮强度计算方法一直比较混乱，没有统一的标准，对生产、科研以及教学带来诸多问题。于是， 1981 年我国成立了“渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法”国家标准课题组，以ISO6336—1980为根据，开展全面的研究工作。1983 年颁布了渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法的国家标准( GB /T3480—1983) 。
目前，我国有关齿轮弯曲强度的设计公式基本上采用30° 切线法，即作与轮齿对称中心线成30°夹角并与齿根圆角相切的斜线，两切点的连线是齿根危险截面位置。而且以单对齿啮合区的最高点作为最不利载荷作用点，这时产生的弯曲应力最大，如图2 所示。另外，弯曲疲劳强度计算公式中，齿形系数在许多机械设计中只是说明与齿数有关，与模数无关，并未做详细说明，不容易理解。下面对相关问题进行详细分析。如图2 所示，齿根弯曲应力为σF =MW= FnhFcosαFbS2F /6 = 6KFthFcosαFbS2Fcosα= KFtbm6( hFm) cosαF( SFm)2cosα( 1)式中，αF为齿顶圆压力角。令式( 1) 中的YF =6( hFm) cos αF( SFm)2cos α式中，YF称为齿形系数，由路易斯在其轮齿弯曲强度计算式中首次引用。可以看出，YF是与齿轮形状的几何参数有关的一个系数。因为，根据齿轮形成原理，齿数的变化将引起轮齿上hF、SF、aF等参数的变化，由于hF、SF、aF均与齿轮模数成正比，致使齿形系数中的模数可以约去。因此，齿形系数不受模数的影响，而只与齿数有关，齿数越多YF越小，反之YF越大。这就是在机械设计的教材中经常会看到“标准齿轮的齿形系数只与齿数有关而与模数无关”的原因。
2. 2 齿轮压应力对弯曲应力的影响
根据30°切线法及齿轮受力分析。将法向力Fn移至轮齿中线并分解成相互垂直的两个分力，即圆周力Ft和径向力Fr。根据力学理论，Ft使齿根产生弯曲应力为σF，Fr则产生压应力σy。因此齿根危险截面上受到的应力为弯曲和压缩组成的组合应力，并导致齿根两边的应力大小不相等。然而，在相关的机械设计资料中都没有将由于径向力产生的压应力计算在齿轮的弯曲强度计算公式中，而且在大多数的相关教材中都认为: 压应力相对于齿根最大弯曲应力比较小，可以忽略不计。但是压应力到底多少，为什么可以忽略不计，很少有人进行计算，下面对压应力与弯曲应力进行探讨。如图2 中，Ft产生其弯曲应力σF如式( 1) 所示。由Fr产生压应力σy为σy = Fnsin αFbSF( 2)由式( 1) 及式( 2) 可得σyσF= SF6hFtan αF设OD = h'，则SF = 2h' tan30°，因此σyσF= tan 30tan αF3h'hF假设标准齿轮模数为m，齿数z。则齿顶圆压力角为cos αF = rbra= zz + 2cos α，由于h'hF< 1，因此，当不考虑h'hF的影响时，σyσF的大小取决于齿轮的齿数。为了便于讨论，取ξ = σyσF称为压应力对弯曲应力的影响系数。则根据计算可以得到ξ 与齿数的对应关系，如图3 所示。可见，压应力对弯曲应力的影响与齿数有关，而模数无关，而且随着齿数的变化而变化，齿数越少其影响越大，反之影响就越小，最终趋于一水平线。最小约为最大弯曲应力的8%，特别当h'hF< 1 时，压应力更小，可以忽略不计。这就是为了简化计算，在计算轮齿弯曲强度时一般只考虑弯曲应力的原因。从图2 可知，弯曲应力分为拉伸侧的拉应力和压缩侧的压应力。实际证明，拉伸侧是危险侧，因拉伸侧的`裂纹扩展速度较大。压缩侧有时虽裂纹出现较早，但发展速度较慢。所以大多数的公式以拉伸侧的应力作为设计时的计算应力。而且根据齿轮弯曲疲劳实验分析证明，考虑弯曲应力、压应力与只考虑弯曲应力的结果，实际上没有多大差别。因此，在齿轮弯曲疲劳强度计算中只考虑弯曲应力。
2. 3 齿面接触疲劳强度计算
图4 赫兹接触应力模型齿面接触疲劳强度计算是针对齿轮齿面疲劳点蚀失效进行计算的强度计算。1881 年，赫兹提出两个圆柱体接触时接触面上载荷分布公式，该式作为齿面强度计算的理论基础，如图4 所示。根据赫兹接触应力理论，在载荷作用下接触区产生的最大接触应力为σH = Fnπb·1ρ1± 1ρ21 - μ21E1+ 1 - μ22槡 E2( 3)式中，Fn为作用在圆柱体上的载荷; b 为接触长度;μ1、μ2分别为两圆柱体材料的泊松比; E1、E2为两圆柱体材料的弹性模量。ρ1、ρ2为两圆柱体接触处的半径，式中“+”号用于外接触，“-”号用于内接触。1898 年，拉塞根据法向力应用“压强”原理研究齿面的接触疲劳强度问题。1908 年，奥地利的维德基将赫兹的两个圆柱体的接触应力理论应用于计算轮齿齿面应力，并绘出了沿啮合线最大接触应力变化图。1932 年，英国BS 根据实验数据提出基础表面应力作为齿面强度计算方法。1940 年，美国AGMA 采用齿面强度最重负荷点的接触应力最大值计算方法。
1949 年，白金汉提出节圆上齿面接触应力不超过许用值的计算方法，后来该方法被许多计算方法所采用。1954 年，尼曼采用最大负荷点上滚动压力。至今，我国皆以赫兹公式作为计算齿面接触疲劳强度的理论基础，即以赫兹应力作为点蚀的判断指标。通常令1ρΣ= 1ρ1± 1ρ2，ρΣ称为综合曲率，对于标准齿轮，1ρΣ= 2d1 sin αi ± 1i 。并令式( 3 ) 中的ZE =1π 1 - μ21E1+ 1 - μ22E 槡为弹性影响系数。从而，获得渐开线直齿圆柱齿轮接触疲劳强度的基本公式为σH = ZEZH2KT1bd21i ± 1槡 i #[ σ ] H( 4) 式中，ZH = 2槡sin αcos α，称为区域系数，对于压力角α= 20°的标准齿轮，ZH≈2. 5。在机械设计手册或机械设计教材中，有关齿轮接触疲劳强度公式有很多版本，其中最常见的是将一对钢制标准齿轮齿面接触强度校核公式进行简化，取钢制齿轮的E1 = E2 =2. 06 ×105MPa，μ1 =μ2 =0. 3，便获得机械设计中常用的校核公式。σH = 671 KT1bd21i ± 1槡 i ≤[ σ ] H( 5)
2. 4 齿面胶合强度计算
齿轮另外一个常见的失效是齿面胶合。有关齿轮胶合比较统一的说法是: 相互啮合的两金属齿面，在一定的压力下直接接触发生黏着，同时又随着齿面运动而使金属从齿面上撕落而引起的黏着磨损现象。胶合分为冷胶合和热胶合。对于高速重载的齿轮传动，齿面瞬时温度较高，相对滑动速度较大，则容易发生热胶合。对于低速重载的重型齿轮传动，由于齿面间压力过大，导致齿面油膜被破坏，尽管齿面温度不高，但也容易产生胶合，称为冷胶合。
对于齿轮齿面胶合强度计算的研究，目前主要基于两种理论，一是基于Pv 值( 压力与速度的乘积) 或PTv ( T 为啮合点到节点的距离) 值作为计算胶合的指标。另一种是以齿面温度作为判定胶合的准则的布洛克算法。1975 年，温特提出积分温度法。现在ISO 的标准中主要以这两种方法为主。2003年，我国颁布“圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法”国家标准( GB - Z 6413. 1 - 2003和GB - Z 6413. 2 - 2003)。该标准等同采用了ISO/TR 13989 - 2000“圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法”。曾经有人试图以按弹性流体动力润滑理论计算齿面间的油膜厚度作为胶合的评判依据。
我国多数的机械设计教材中齿轮强度设计一般只提供齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度两种计算方法，并未提供有关齿面胶合的强度计算公式。
3 结束语
文中分别对机械设计教学中有关齿轮的强度设计问题进行了分析和探讨，详细解读我国齿轮强度设计的历史沿革及现状，以及齿轮强度设计计算过程中让人困惑的问题及解决方法。研究指出，在齿轮弯曲疲劳强度的计算中，压应力对弯曲应力的影响是有限的，一般可忽略不计，只有当需要精确计算时，应当考虑其影响。论文的研究可以帮助齿轮设计人员和学生更好地理解齿轮设计中的相关内容，为将来从事机械设计工作打下良好的基础。
齿轮制造业是为国民经济各行业提供装备的战略性、基础性产业。目前国内齿轮制造主要产能主要分布在中低端产品，大部分制造企业主要配套于手动变速箱，差速器，车桥传动装置等应用领域，对于汽车自动变速器、机器人精密减速器以及高铁等高精密齿轮传动装置仍大量依赖进口。随着国家“新基建”、“智能制造”等产业政策的进一步实施，倒逼齿轮制造企业转型升级，向高端制造方向转型发展。
齿轮制造业是为国民经济各行业提供装备的战略性、基础性产业，其产业关联度高、基础投资较大，属于技术资金密集型产业，是各行业产业升级、技术进步的重要保障和国家综合实力的集中体现。
尽管中国的齿轮传动历史可追溯到3000年前，但只有在中华人民共和国成立后，中国的齿轮传动技术才有了长足的进步。中国齿轮行业的发展里程大致可分为4个阶段。
经过多年的快速发展，我国齿轮产业的规模不断扩大。近年来，我国齿轮行业在部分高端产品的研发和产业化方面取得突破，创新能力明显增强，目前业已基本形成了门类齐全、能够满足主机配套需求的生产体系。
齿轮产量规模有所回升
从齿轮上游原材料即齿轮钢产量来分析齿轮供给情况，2016-2020年，国内重点优特钢企业齿轮钢产量波动变化，2017年上升至最高的360.7万吨，之后逐年下降，到2020年有所回升，2020年1-11月累计产量为321.3万吨，同比增长7.8%。
企业以中低端制造为主
根据中国机械通用零部件工业协会资料，2019年底我国齿轮制造企业约有5000家，规模以上企业1000多家，骨干企业300多家，其中上市公司有中国高速传动、宁波东力、杭齿前进、双环传动、中大力德和中马传动等。
按照齿轮产品的档次来分，目前国内高、中、低端齿轮产品的比例大约为25%、35%和40%，主要产能主要分布在中低端产品，国内齿轮企业主要配套于手动变速箱，差速器，车桥传动装置和发动机等应用领域，但汽车自动变速器、机器人精密减速器以及高铁等高精密齿轮传动装置仍大量依赖进口。
产品市场价格持续走低
根据国家统计局发布的轴承、齿轮和传动部件制造业生产价格指数(PPI)变化情况，2018年全年轴承、齿轮和传动部件出厂价格运行在扩张区间;2019年下半年，受宏观经济下行、中美贸易战等因素影响，行业价格下降;到2020年受新冠疫情影响导致制造业市场低迷，全年国内轴承、齿轮和传动部件出厂价格整体处于下降态势。
行业市场规模测算
根据中国机械通用零部件工业协会齿轮与电驱动分会资料，中国齿轮市场规模自2009年超过1000亿人民币，5年后的2013年超过2000亿人民币，2018年达到2600亿人民币。目前，我国齿轮市场规模位居世界第一。
基于齿轮等工业零部件制造行业与宏观经济情况呈现明显的正相关，前瞻在此参考2019-2020年GDP增速数据，初步测算至2020年国内齿轮行业市场规模约为2819亿元。
行业发展趋势分析
未来，一方面，随着国家对基础设施建设投资力度的不断加大，运输设备、水泥机械、矿山机械、治金设备等受益显著，这给齿轮制造行业带来了市场需求;
另一方面，随着国家“新基建”、“智能制造”、绿色制造等产业政策的实施，倒逼齿轮制造企业转型升级，向高质量发展。
对于产品品质优良、环保设施配套良好的优质企业将在此过程中将会取得比较优势，长期来看行业发展将会淘汰更多落后产能，优势产能集中度进一步提高，推动齿轮制造行业整体向高端精密制造方向转型。
以上数据及分析来源参考前瞻产业研究院发布的《中国齿轮行业产销需求预测与转型升级分析报告》。
是的，化学硕士可以用Matlab来支持他们的研究和实验。Matlab是一种高级编程语言，能够帮助研究人员解决复杂的数学问题，并且可以更快地完成实验。Matlab可以用来分析和模拟化学系统，可以用来计算化学反应的速率，以及可以用来模拟分子动力学和量子力学。此外，Matlab还可以用来分析和模拟生物系统，以及用来构建化学反应网络。因此，化学硕士可以利用Matlab来支持他们的研究和实验，从而更好地实现他们的研究目标。
根据具体的专业方向而定，有的化学硕士可能需要用Matlab，因为它可以用于数值分析、科学计算和可视化。在生物信息学、医学成像等领域，也广泛使用Matlab来分析工具的应用。
掌握这些工具的使用操作及基础理论，前景都不错。MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作：1）数值分析2）数值和符号计算3）工程与科学绘图4）控制系统的设计与仿真5）数字图像处理技术6）数字信号处理技术7）MATLAB在通讯系统设计与仿真的应用8）通讯系统设计与仿真9）财务与金融工程10）管理与调度优化计算（运筹学）因此，如果精通matlab 的话，可以适应众多数据分析、数据处理的岗位，很有前途。ANSYS是计算机辅助工程（CAE）软件，能与多数计算机辅助设计（CAD，computer Aided design）软件接口，实现数据的共享和交换。并且功能强大。应用范围：1.结构静力分析2.结构动力学分析3.结构非线性分析4.动力学分析5.热分析6.电磁场分析7.流体动力学分析8.声场分析9.压电分析如果各个熟悉ANSYS操作的同时，熟悉各领域基本理论，应该是非常有前途的，可以到汽车、航天、船舶、海洋工程等领域从事设计分析等工作。
有限元分析的职位，在公司里叫做应用工程师。前景不错，但所需的理论知识也不少，说实话想学好，难度不小。楼主应明确ANSYS软件只是有限元分析用的一个工具而已，如果不看力学、有限元理论，只是单纯的学些ANSYS操作的话，其实是没有多大的意义的。所以我的观点是：楼主应该把你所在行业的相关力学读懂，再读有限元理论，如果可以的话，读下弹性力学，这样虽说花了些时间，但应该是正确的学习方式。有限元分析值得学习，楼主加油！
机械工程学报就是外国的。
机械与齿轮方面的研究，主要涉及的是几何问题。我记得这方面有一本专门书籍。你可将你的研究成果稍加修饰，直接投到应用数学的外国杂志。应用数学方面的杂志比较多，一般都是SCI，至少也是SCIE；而且你的是偏应用，更容易发表。
可以投稿的杂志有《中国青年》、《作品》、《东方文学》。
1、《中国青年》
这是一本95岁的杂志，永远和青年在一起，笃信思考的力量，澎湃生活的热望。有坚守，有改变，警惕说教，欢迎探讨。稿件类型是书评、影视评、海外见闻、生活故事随笔、文化随笔、心灵励志故事等。暂时可能不适合接收诗歌、散文类投稿。
投稿方式：在「投稿指南」公众号回复关键词“中国青年”，获取投稿邮箱。
2、《作品》
有60年历史的《作品》杂志，2017年再次华丽转身——做中国最好的“真文学”杂志。我们在寻找你，有风骨，有态度，有才情，有腔调，有内容，可以玩形式，但内涵为王。关注现实，心怀苍生，在纷繁的世相里，不缺席，不逃避，发出写作者的最强音。
投稿方式：在「投稿指南」公众号回复关键词“作品”，获取投稿邮箱。
3、《东方文学》
《东方文学》杂志由中国作家协会网络文学委员会首批会员单位《东方文学网》原创文学网站主办。自创刊起，《东方文学》一直坚持以“弘扬民族文化、发掘优秀作品、打造汉语高地”为己任，力图成长为国内优秀纯文学杂志期刊。
投稿方式：在「投稿指南」公众号回复关键词“东方文学”，获取投稿邮箱。
中文文章也是可以投稿sci期刊的， sci目前也收录一部分中文期刊，均来自中国大陆，这些中文期刊收录中文文章，也会出版一些英文文章，而大家写作了中文文章想要投稿sci期刊，也需要提高自己的论文质量，sci中文期刊影响因子也是很高，虽然sci影响因子并不是反映一篇文章影响力的唯一因素，但绝对是目前较为主要的评判标准。
SCI 期刊中文名是《科学引文索引》，是美国科学情报研究所出版的一个期刊文献检索工具。因其严格的选刊标准和评估程序，以及其收录的论文能够全面覆盖全世界多数重要和有影响力的研究成果。而成为了国内大部分科研机构、高校等单位考核评价标准。
在工业上起着重要作用，可供从事齿轮传动设计、制造、检测的工程技术人员参考。主要内容为平面啮合，螺旋面及其加工和空间啮合的基本原理，空间啮合的相对滑动及诱导法曲率，空间啮合的二次接触及其应用，准双曲面齿轮传动的基本原理等。作者介绍：吴序堂，1954年7月毕业于苏南工业专科学校机械系；同年留校任教；1956年9月在西安动力学院任教；1957年至今，在西安交通大学机械工程学院任教。《机械传动》杂志编委；《重型机械》杂志编委。
机械与齿轮方面的研究，主要涉及的是几何问题。我记得这方面有一本专门书籍。你可将你的研究成果稍加修饰，直接投到应用数学的外国杂志。应用数学方面的杂志比较多，一般都是SCI，至少也是SCIE；而且你的是偏应用，更容易发表。
科研人员，在 SCI 期刊等国外期刊发表论文一方面，可以使我国科研与国际接轨，另一方面通过 SCI 索引对现有论文和科技成果进行查询和搜索，有利于提升科研水平。