現(xiàn)代設(shè)計方法論文齒圓柱齒輪傳動的可靠性優(yōu)化設(shè)計-文庫吧
2025-05-17 23:29 本頁面
【正文】 ?????????????????? ?kaxx )(exp12A~—）（? axax?? (2) 式中 a和 k可根據(jù)大小齒輪彎曲強度和接觸強度確定。在本設(shè)計中采用偏小型降半梯形分布的隸屬函描述比較合適。 其模糊可靠度為： ?????? ? dxxfxpR A )()(11 確定齒根彎曲應(yīng)力的計算公式 : 直齒圓柱齒輪強度的模糊可靠性設(shè)計就是把輪齒彎曲應(yīng)力和 接觸應(yīng)力作為服從某種分布的隨機變量來處理，將彎曲強度和接觸強度作為具有某種連續(xù)型隸屬函數(shù)的模糊變量來處理，然后根據(jù)給定的模糊可靠度確定齒輪的主要幾何參數(shù)。 bm YYYYKF SaFatF ??? ? (3) 式中 K 載荷系數(shù)； FaY —— 齒形系數(shù)； SaY —— 應(yīng)力修正系數(shù)； Y? —— 重合度系數(shù)； tF —— 圓周力； m —— 模數(shù)； Y? —— 齒向載荷分配系數(shù)； b—— 齒寬。 確定齒根彎曲應(yīng)力均值及標(biāo)準(zhǔn)差的計算公式 : 假設(shè)齒根彎曲應(yīng)力服從正態(tài)分布，則確定彎曲應(yīng)力的分布，只需確定彎曲應(yīng)力的均值和標(biāo)準(zhǔn)差。根據(jù)上式用變異系數(shù)法求彎曲應(yīng)力的均值，變異系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差分別為： 彎曲應(yīng)均值mb YYYYFK SaFatF ??? ? (4) 標(biāo)準(zhǔn)差 22222 21 tFt b F Fa SabFb K Y Y Y Ybm b?????? ???? (5) 確定齒面接觸應(yīng)力的分布 : 對于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒面接觸應(yīng)力的計算公式為： u ubdKFZZZZ tHEH ??? 1??? (6) 式中 EZ —— 彈性影響系數(shù)； HZ —— 區(qū)域系數(shù)； u —— 傳動比； 式中 ttFFNN????? 確定齒面接觸應(yīng)力均值及標(biāo)準(zhǔn)差 : 假設(shè)齒面接觸應(yīng)力服從正態(tài)分布，用變異系數(shù)法求得接觸應(yīng)力的均值，變異系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差分別為： 接觸應(yīng)力均值 KuudZZZW HH ??? 11??? (7) 式中bFZW tE ?? (8) )(4)(4 22222222222btFEbbEZtwbFbZbZbF tE???????????? (9) 式中 Eze ZC???, 取ZEC= 標(biāo)準(zhǔn)差W WHH ???? ?? (10) 模糊可靠度的計算 將 ? ?A x? 和 ? ?if ? 代入式，即可求得在隸屬函數(shù)下不發(fā)生彎 曲疲勞失效的模糊可靠度 FR 和不發(fā)生接觸疲勞失效的模糊可靠度 HR 。 ? ?? ? ? ? ? ? ? ???????? ?????????????? ??????????? ????? 2 222 21112212 2221iiiiiitiiiiiiiiiiiiiAeAeAAAAAAR????? ??????? ???? ??? ?,i F H? (11) 在齒輪傳動中，假定彎曲疲勞失效和接觸疲勞失效是相互獨立的，故齒輪不發(fā)生疲勞失效的模糊可靠度 FH RRR ?? (12) 確定設(shè)計變量 在傳動比和傳動功率給定的條件下，標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動需要確定的參數(shù)值：齒輪的模數(shù) m，小齒輪齒數(shù) Z1，齒寬系數(shù) d? 。故取設(shè)計變量為：X= ] x, x,x [ 321 T= ],[ 1?dZm T 建立目標(biāo)函數(shù) 直齒圓柱齒輪傳動的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)可選多種。一般情況 下，按最小體積為追求的目標(biāo)，無論是在減輕重量方面，還是在降低成本節(jié)約材料方面均有較大的現(xiàn)實意義。故選用齒輪傳動的體積最小為追求的目標(biāo)。 為了簡化計算，用齒度分度圓圓柱體積來近似代替齒輪的體積，這樣目標(biāo)函數(shù)可表達(dá)為： 4)1( 3132
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