传动系统的现代设计与智能制造

　　本书系统地介绍了汽车传动系统结构组成及振动产生的原因，力图使读者了解汽车传动轴，后桥等汽车零部件的工作原理，剖析其工作过程中振动产生的原因。此外，还将智能制造和智能设计与传动系统紧密结合，简要地展望汽车传动系统的发展趋势。通过理论与实践一体化的讲解，力求使知识讲解与实践更好地结合，为现代汽车动力传动系统的研发打下基础。此外，本书将传动系统领域的科研成果应用于课堂教学，在介绍本科研团队研究成果的同时，可以提升学生对汽车动力传动系统的认识，提高学生的专业素养。本书共7章，以传动系统为主线，内容涵盖传动系统结构概述；传动轴的振动分析；驱动桥的振动分析；传动系统的振动分析及参数优化设计；基于Python的传动系统智能设计；传动系统的智能制造；总结与展望等。本书可作为总结本科研团队的科研专著，亦可作为高年级本科生或研究生的授课教材及自学用书。

　　刘晓刚，于2014年在澳大利亚昆士兰大学获得机械工程博士学位，现为武汉理工大学机电工程学院副教授，博士生导师。在国家自然科学基金委、工信部及相关企业的支持下，与轨道交通集团和大型车企开展了产学研合作，自主设计开发了多套机电装备和软件系统。依托相关科研项目，在智能制造、机械振动、设计开发、机电控制等领域都以学术论文、发明专利和软件著作权等形式取得了学术成果。现为中国机械工程学会高级会员，并被总部设于伦敦的 Institution of Mechanical Engineers 授予名为 “T A Stewart-Dyer Prize/Frederick Harvey Trevithick Prize”的学术奖项。在教学方面， 2018年获评英国高等教育学会会士（Fellow of Higher Education Academy， FHEA）。自2019年起主持湖北省高等学校省级教学研究项目“新工科背景下基于CLIL教学理念的浸入式双语课程教学改革与实践”。除了为本科生讲授机械制造技术和现代设计技术，还为硕士生和博士生讲授工程测试和智能制造方面的英文课程。

第1章传动系统结构概述

1.1传动轴结构概述

1.1.1十字轴万向节

1.1.2球笼万向节

1.1.3中间支承

1.2驱动桥结构概述

1.2.1主减速器

1.2.2差速器

1.2.3半轴

1.2.4桥壳

第2章传动轴的振动分析

2.1万向节的运动学分析

2.1.1十字轴万向节的运动学分析

2.1.2球笼万向节的运动学分析

2.2中间支承的振动分析

2.2.1中间支承的基本结构及运动学分析

2.2.2中间支承的振动仿真分析

2.2.3中间支承的刚度特性实验分析

2.3传动轴总成的振动分析

2.3.1传动轴总成振动仿真模型的建立

2.3.2传动轴总成振动仿真分析

第3章驱动桥的振动分析及优化设计

3.1驱动桥桥壳的振动与噪声分析

3.1.1驱动桥桥壳模态与频率响应分析

3.1.2驱动桥桥壳噪声仿真分析

3.2主减速器的振动分析

3.2.1主减速器振动的产生机理

3.2.2主减速器齿轮受力分析

3.2.3主减速器振动模型的建立

3.2.4主减速器振动的实验分析

3.3驱动桥总成的参数优化设计

3.3.1齿侧间隙对驱动桥总成的振动影响分析

3.3.2轴承预紧力对驱动桥总成的振动影响分析

第4章传动系统的振动分析及参数优化设计

4.1传动系统的实验研究

4.1.1台架实验介绍

4.1.2实验内容及测点布置

4.1.3实验对比分析

4.2传动系统耦合模型的振动分析及参数优化设计

4.2.1传动系统耦合模型概述

4.2.2传动系统耦合振动特性分析及参数优化设计

4.2.3基于ADAMS的传动系统动力学仿真分析

第5章基于Python的传动系统智能设计

5.1智能设计概述

5.1.1智能设计的定义和特点

5.1.2智能设计发展概述

5.2基于Python的传动系统软件开发与设计

5.2.1软件开发平台介绍

5.2.2软件总体设计及功能模块实现

5.2.3模型求解结果分析

5.2.4基于遗传算法的多参数优化设计

第6章传动系统智能制造

6.1智能制造概述

6.1.1智能制造的概念及特征

6.1.2各国智能制造发展现状

6.1.3智能制造的意义

6.2智能制造关键技术

6.2.1射频识别技术

6.2.2制造执行系统

6.2.3仓储管理系统

6.2.4云计算

6.2.5工业机器人

6.3主减速器智能制造新模式

6.3.1智能工厂介绍

6.3.2物联对象层

6.3.3CPS网络层

6.3.4CPS服务层

第7章总结与展望

7.1智能设计的发展前景

7.2智能制造的发展前景

7.2.1智能制造装备助推制造业转型升级

7.2.2工业大数据的广泛应用

7.2.3人工智能技术引领智能制造业的发展

参考文献